Orbital & Bilangan Kuantum merupakan salah satu materi kimia yang cukup menarik untuk dibahas. Kalau kebetulan kamu ingin belajar tentang materi ini lebih dalam, simak penjelasan lengkapnya berikut. Kami juga telah menyediakan soal latihan yang bisa dikerjakan untuk mengasah kemampuanmu.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Orbital & Bilangan Kuantum. Kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal Orbital Bilangan Kuantum dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Bilangan yang menunjukkan kedudukan atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis.
Orbital
Orbital adalah suatu ruang kebolehjadian ditemukannya elektron yaitu orbital s, p, d dan f.
Bilangan Kuantum
Keberadaan elektron di dalam suatu atom dapat dilihat melalui spektrum garisnya, yang ditimbulkan dari perpindahannya dari satu lintasan ke lintasan lain.
Apabila spektrum ini dilihat lebih dekat, ternyata ia tidak terdiri dari hanya 1 garis, melainkan beberapa garis yang saling berdekatan.
Maka dapat disimpulkan bahwa terdapat lintasan dan sublintasan elektron di dalam atom, dan kedudukannya dapat dinyatakan dalam 4 bilangan kuantum, yakni:
1. Bilangan kuantum utama (n)
Menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi utama. Semakin besar nilai n, semakin besar pula nilai rata-rata energi kulit tersebut karena letaknya yang semakin jauh dari inti atom. Padanannya dengan lambang kulit K, L, M dst adalah
2. Bilangan kuantum azimut (l) (n-1)
Menggambarkan subkulit atau subtingkat energi utama serta bentuk orbital dari elektron.
Empat notasi huruf subkulit pertama menunjukkan spektrum atom logam alkali (litium sampai sesium) yang menyatakan sharp, principal, diffuse, fundamental.
Subkulit ditunjukkan dengan menuliskan bilangan kuantum n diikuti lambang untuk azimut, misalnya subkulit s pada kulit kedua, maka dituliskan sebagai 2s.
3. Bilangan kuantum magnetik (m)
Menyatakan orientasi orbital dalam subkulit. Nilainya adalah dari -l sampai +l .
Contoh:
Untuk l=0, maka m= 0
Untuk l=1, maka m= -1, 0, +1
Untuk l=2, maka m= -2, -1, 0, +1, +2
4. Bilangan kuantum spin (s)
Menggambarkan arah rotasi atau putaran elektron dalam satu orbital. Dimana hanya ada 2 arah putaran yang mungkin yaitu searah jarum jam dan berlawanan jarum jam, maka setiap orbital dapat memuat 2 elektron dengan arah rotasi yang berlawanan.
Arah rotasi pertama ditunjukkan dengan panah menghadap ke atas di dalam diagram orbital, yang terjadi searah dengan putaran jam dan diberi lambang +1/2, sementara untuk elektron dengan arah sebaliknya diberi lambang -1/2.
Contoh Soal Orbital & Bilangan Kuantum dan Pembahasannya
1. Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari atom:
(a) $_{18}A$
(b) $_{27}B$
(c) $_{35}C$
(d) $_{24}D$
Jawaban
Pertama-tama kita tentukan konfigurasi elektronnya untuk mengetahui letak elektron terakhir masing-masing:
(a) $_{18}A$ : $[Ne]3s^{2}3p^{6}$
Elektron terakhir pada $3p^{6}$ dengan diagram orbital:
Sehingga keempat bilangan kuantumnya ( n, l, m, s) adalah 3, 1, 1, -1/2
(b) $_{27}B$ : $[Ar]4s^{2}3d^{7}$
Elektron terakhir pada $3d^{7}$, diagram orbital
(n, l, m, s) : 3, 2, -1, -1/2
(c) $_{35}C$: $[Ar]4s^{2}3d^{10}4p^{5}$
Elektron terakhir pada $4p^{5}$
(n, l, m, s): 4, 1, 0, -1/2
(d) $_{24}D$ : $[Ar]4s^{1}3d^{5}$
Elektron terakhir pada $3d^{5}$
(n, l, m, s) : 3, 2, 2, +1/2
Latihan Soal Orbital & Bilangan Kuantum (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Bilangan kuantum yang melambangkan jumlah kulit atom adalah …
BetulBilangan kuantum utama / n melambangkan jumlah kulit atom (K, L, M, N).
SalahBilangan kuantum utama / n melambangkan jumlah kulit atom (K, L, M, N).
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Bilangan kuantum azimut melambangkan …
BetulBilangan kuantum azimut, dilambangkan dengan l, menyatakan bentuk orbital yang berbeda-beda (s,p,d,f).
SalahBilangan kuantum azimut, dilambangkan dengan l, menyatakan bentuk orbital yang berbeda-beda (s,p,d,f).
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Apabila suatu elektron memiliki nilai $n=4$, maka nilai l yang tidak memungkinkan adalah …
BetulNilai l yang memungkinkan hanya sebesar 0 sampai ($n-1$).
SalahNilai l yang memungkinkan hanya sebesar 0 sampai ($n-1$).
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Nilai m yang paling mungkin dimiliki oleh suatu elektron yang berada pada orbital $2p$ adalah …
BetulNilai m dapat sebesar dari $-l$ sampai $+l$, termasuk 0.
SalahNilai m dapat sebesar dari $-l$ sampai $+l$, termasuk 0.
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Suatu elektron yang berada pada orbital $3d$ dapat memiliki nilai s sebesar …
BetulBilangan kuantum s selalu hanya akan bernilai $+\frac{1}{2}$ atau $-\frac{1}{2}$.
SalahBilangan kuantum s selalu hanya akan bernilai $+\frac{1}{2}$ atau $-\frac{1}{2}$.
Latihan Soal Orbital & Bilangan Kuantum (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Suatu elektron terletak di kulit M, berapakah probabilitas keberadaannya pada salah 1 orbital tanpa memperhitungkan tingkat energi orbital tersebut?
Betul
Pada kulit M, terdapat satu orbital $3s$, tiga orbital $3p$ dan 5 orbital $3d$ maka secara keseluruhan terdapat 9 orbital dimana elektron itu mungkin berada.
SalahPada kulit M, terdapat satu orbital $3s$, tiga orbital $3p$ dan 5 orbital $3d$ maka secara keseluruhan terdapat 9 orbital dimana elektron itu mungkin berada.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Konfigurasi elektron untuk atom Na adalah 2 8 1. Berapakah bilangan kuantum untuk elektron valensinya? (berurutan $n$, $l$, $m$, $s$)
BetulElektron valensi Na akan berada pada orbital $3s^{1}$ maka bilangan kuantumnya adalah $n$= 3, $l=0$, $m$ = 0, $s$ = +$\frac{1}{2}.$
SalahElektron valensi Na akan berada pada orbital $3s^{1}$ maka bilangan kuantumnya adalah $n$= 3, $l=0$, $m$ = 0, $s$ = +$\frac{1}{2}.$
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Suatu elektron memiliki bilangan kuantum elektron terluar (n, l, m, s) 3, 1, -1, +$\frac{1}{2}$. Elektron ini adalah elektron valensi milik atom …
BetulValensi elektron yang mempunyai bilangan kuantum$n=3$, $l=1$, $m=+1$, $s=+\frac{1}{2}$ adalah $3p^{1}$. Dari unsur yang mempunyai valensi $3p^{1}$ adalah Al.
SalahValensi elektron yang mempunyai bilangan kuantum$n=3$, $l=1$, $m=+1$, $s=+\frac{1}{2}$ adalah $3p^{1}$. Dari unsur yang mempunyai valensi $3p^{1}$ adalah Al.
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Atom klorin $(_{17}\mbox{Cl})$ pada keadaan tunggal cenderung tidak stabil, ia akan menangkap satu elektron membentuk anion klorida. Berapakah bilangan kuantum elektron valensi anion tersebut?
BetulKonfigurasi elektron atom $_{17}\mbox{Cl}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$, setelah menangkap elektron membentuk ion klorida $(\mbox{Cl}^{-})$ jumlah elektronnya menjadi 18 dan konfigurasi ion klorida: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}.$
Sehingga bilangan kuantum elektron pada $3p^{6}$: $n=3$, $l=1$, $m=+1$, $s=-\frac{1}{2}.$
SalahKonfigurasi elektron atom $_{17}\mbox{Cl}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$, setelah menangkap elektron membentuk ion klorida $(\mbox{Cl}^{-})$ jumlah elektronnya menjadi 18 dan konfigurasi ion klorida: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}.$
Sehingga bilangan kuantum elektron pada $3p^{6}$: $n=3$, $l=1$, $m=+1$, $s=-\frac{1}{2}.$
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Pada suatu percobaan, suatu atom X diionisasi membentuk kation $\mbox{X}^{+}.$ Didapatkan bilangan kuantum untuk elektron valensi kation tersebut adalah $n=4$, $l=0$, m$=0$, $s=+\frac{1}{2}$. Apakah atom X?
BetulElektron dari ion $X^{+}$ dengan bilangan kuantum n= 4, $\ell=0$,m = 0, $s=+\frac{1}{2}$ terdapat pada $4s^{1}$, sehingga elektron valensi atom X yaitu $4s^{2}$.
Dari elektron valensi atom X, dapat diperoleh konfigurasi lengkap atom X yaitu: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}$, dengan jumlah elektron sebanyak 20.
Unsur yang mempunyai jumlah elektron (pada atom) sebanyak 20 yaitu unsur Ca (Kalsium).
SalahElektron dari ion $X^{+}$ dengan bilangan kuantum n= 4, $\ell=0$,m = 0, $s=+\frac{1}{2}$ terdapat pada $4s^{1}$, sehingga elektron valensi atom X yaitu $4s^{2}$.
Dari elektron valensi atom X, dapat diperoleh konfigurasi lengkap atom X yaitu: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}$, dengan jumlah elektron sebanyak 20.
Unsur yang mempunyai jumlah elektron (pada atom) sebanyak 20 yaitu unsur Ca (Kalsium).
Latihan Soal Orbital & Bilangan Kuantum (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Berapakah bilangan kuantum (nilai n,l,m,s berturut-turut) untuk elektron valensi atom dengan konfigurasi 2 8 12 2?
BetulKonfigurasi elektron: 2 8 12 2 $\Longrightarrow$ jumlah elektron : 24 elektron, sehingga konfigurasi elektron untuk menentukan bilangan kuantum : $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{4}$ (bukan $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}3d^{5}$).
Bilangan kuantum elektron valensi dari $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{4}$ yaitu: $4s^{2}\Longrightarrow n=4,$ $l=0,\, m=0,$ $s=-\frac{1}{2}.$
SalahKonfigurasi elektron: 2 8 12 2 $\Longrightarrow$ jumlah elektron : 24 elektron, sehingga konfigurasi elektron untuk menentukan bilangan kuantum : $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{4}$ (bukan $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}3d^{5}$).
Bilangan kuantum elektron valensi dari $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{4}$ yaitu: $4s^{2}\Longrightarrow n=4,$ $l=0,\, m=0,$ $s=-\frac{1}{2}.$
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Senyawa asam dan basa dapat bereaksi membentuk garam. Sebagai contoh adalah reaksi antara $\mbox{NaOH}$ dan $\mbox{HCl}$. Berapakah bilangan kuantum untuk elektron valensi ion klorida pada senyawa garam yang terbentuk ? $(_{11}^{23}\mbox{Na},\,_{17}^{35,5}\mbox{Cl})$
BetulKonfigurasi elektron $_{17}^{35,5}\mbox{Cl}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$, dalam garam tersebut ion klorida mempunyai jumlah elektron 18 (menangkap 1 elektron membentuk $\mbox{Cl}^{-})$sehingga konfigurasi elektronnya menjadi $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}$.
Bilangan kuantum $3p^{6}\Longrightarrow n=3,$ $l=1,\, m=+1,\, s=-\frac{1}{2}.$
SalahKonfigurasi elektron $_{17}^{35,5}\mbox{Cl}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$, dalam garam tersebut ion klorida mempunyai jumlah elektron 18 (menangkap 1 elektron membentuk $\mbox{Cl}^{-})$sehingga konfigurasi elektronnya menjadi $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}$.
Bilangan kuantum $3p^{6}\Longrightarrow n=3,$ $l=1,\, m=+1,\, s=-\frac{1}{2}.$
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Suatu atom X memiliki bilangan kuantum , $n=4$, $l=1$, $m=0$, $s=-\frac{1}{2}$, sementara atom lainnya Y, memiliki bilangan kuantum $n=3$, $l=1$, $m=+1$, $s=+\frac{1}{2}$.
Pernyataan berikut ini yang benar mengenai atom X dan Y adalah …
BetulMenentukan konfigurasi elektron atom X dari bilangan kuantum : $n=4$, $l=1$, $m=0$, $s=-\frac{1}{2}.$
- $n=4$ menunjukkan kulit ke-4, $
- l=1$ menunjukkan orbital p,
- $m=0$ dan $s=-\frac{1}{2}$ menunjukkan elektron berada pada orbital kedua dari p dengan arah spin ke bawah $\uparrow\downarrow$ $\uparrow\downarrow$ $\uparrow$,
disimpulkan elektron tersebut berada pada $4p^{5}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{10}4p^{5}$ dengan jumlah elektron $35.$ Jumlah elektron yang berpasangan sebanyak $17$ dan $1$ elektron yang tidak berpasangan. Menentukan konfigurasi elektron atom Y dari bilangan kuantum $n=3$, $l=1$, $m=1$, $s=+\frac{1}{2}.$} $n=3$ menunjukkan kulit ke-3, $l=1$ menunjukkan orbital $p$, $m=+1$ $s=+\frac{1}{2}$ dan menunjukkan elektron berada pada orbital ketiga dari p dengan arah spin ke atas $\uparrow$ $\uparrow$ $\uparrow$, disimpulkan elektron tersebut berada pada $3p^{3}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}$ dengan jumlah elektron $15$. Jumlah elektron yang berpasangan sebanyak $6$ dan $3$ elektron yang tidak berpasangan.
SalahMenentukan konfigurasi elektron atom X dari bilangan kuantum : $n=4$, $l=1$, $m=0$, $s=-\frac{1}{2}.$
- $n=4$ menunjukkan kulit ke-4, $
- l=1$ menunjukkan orbital p,
- $m=0$ dan $s=-\frac{1}{2}$ menunjukkan elektron berada pada orbital kedua dari p dengan arah spin ke bawah $\uparrow\downarrow$ $\uparrow\downarrow$ $\uparrow$,
disimpulkan elektron tersebut berada pada $4p^{5}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{10}4p^{5}$ dengan jumlah elektron $35.$ Jumlah elektron yang berpasangan sebanyak $17$ dan $1$ elektron yang tidak berpasangan. Menentukan konfigurasi elektron atom Y dari bilangan kuantum $n=3$, $l=1$, $m=1$, $s=+\frac{1}{2}.$} $n=3$ menunjukkan kulit ke-3, $l=1$ menunjukkan orbital $p$, $m=+1$ $s=+\frac{1}{2}$ dan menunjukkan elektron berada pada orbital ketiga dari p dengan arah spin ke atas $\uparrow$ $\uparrow$ $\uparrow$, disimpulkan elektron tersebut berada pada $3p^{3}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}$ dengan jumlah elektron $15$. Jumlah elektron yang berpasangan sebanyak $6$ dan $3$ elektron yang tidak berpasangan.
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Berapakah bilangan kuantum elektron terakhir atom $_{29}\mbox{Cu}$ ?
BetulUntuk mengetahui bilangan kuantumnya, konfigurasi elektron $_{29}\mbox{Cu}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{9}$ (bukan $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}3d^{10}$).
Elektron terakhir pada atom Cu berada pada $3d^{9}$, sehingga bilangan kuantumnya adalah $n=3,\, l=2,$ $m=+1,\, s=-\frac{1}{2}.$
SalahUntuk mengetahui bilangan kuantumnya, konfigurasi elektron $_{29}\mbox{Cu}=1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{9}$ (bukan $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}3d^{10}$).
Elektron terakhir pada atom Cu berada pada $3d^{9}$, sehingga bilangan kuantumnya adalah $n=3,\, l=2,$ $m=+1,\, s=-\frac{1}{2}.$
-
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Suatu unsur mempunyai bilangan kuantum elektron terakhir $n=5,$ $l=1,\, m=-1$ dan $-\frac{1}{2}$. Di blok apakah unsur tersebut dan berapakah jumlah elektronnya?
BetulMenentukan konfigurasi elektron dar bilangan kuantum yang diketahui:
$n=5$ menunjukkan kulit ke-5
$l=1$ menunjukkan orbital p
m = -1 dan $s=-\frac{1}{2}$ menunjukkan elektron terakhir menempati orbital pertama dari p $(p_{x}$) dengan arah spin ke bawah, $\uparrow\downarrow$ $\uparrow$ $\uparrow$.
Disimpulkan elektron tersebut berada pada $5p^{4}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah: $[\mbox{Kr}]4d^{10}5s^{2}5p^{4}$ dengan jumlah 52 elektron.
SalahMenentukan konfigurasi elektron dar bilangan kuantum yang diketahui:
$n=5$ menunjukkan kulit ke-5
$l=1$ menunjukkan orbital p
m = -1 dan $s=-\frac{1}{2}$ menunjukkan elektron terakhir menempati orbital pertama dari p $(p_{x}$) dengan arah spin ke bawah, $\uparrow\downarrow$ $\uparrow$ $\uparrow$.
Disimpulkan elektron tersebut berada pada $5p^{4}$. Sehingga konfigurasi lengkap atom tersebut adalah: $[\mbox{Kr}]4d^{10}5s^{2}5p^{4}$ dengan jumlah 52 elektron.