Langsung ke konten utama

Bilangan Kuantum Spin



Bilangan kuantum spin mula-mula dikemukakan oleh Wolfgang Pauli  setelah mengamati  tentang spektrum atom hidrogen dengan menggunakan spektroskopis yang mempunyai daya pisah (ketelitian) yang tinggi. Hasilnya diperoleh bahwa setiap spektrum garis yang diamati selalu terdiri atas sepasang garis yang saling berdekatan. Menurut Pauli garis ini pastilah berasal dari transisi dari 2 tingkat energi yang sangat berdekatan. Pauli menduga bahwa kedua tingkat energi ini berhubungan dengan momentum sudut instrinsik elektron yang berbeda dengan momentum sudut orbital. Momentum sudut instrinsik yaitu momentum sudut yang ada dalam elektron itu sendiri. Selain bergerak mengelilingi inti atom, elektron pun juga bergerak pada porosnya (sumbunya).
Gerakan elektron pada sumbunya ini menghasilkan momentum sudut spin yang berkaitan dengan momentum sudut instrinsik elektron yang dinyatakan sebagai bilangan kuantumspin yang diberi simbol ms. Ada dua bilangan kuantum spin, yaitu ms  = +½  dan ms = -½. Harga positif menyatakan arah spin ke atas berotasi berlawanan arah gerak jarum jam, sedangkan harga negatif menyatakan spin ke bawah berotasi searah gerak jarum jam.
Pendapat yang dikemukakan oleh Pauli ini didukung oleh Goudsmit dan Uhlenbeck yang menjelaskan bahwa besarnya momentum sudut intrinsik atau spin dinyatakan dalam persamaan :
S2 = ħ2 ms(ms + 1)

dimana :  S = momentum sudut spin
 ms= bilangan kuantum spin
Besarnya komponen momentum sudut spin elektron sepanjang arah medan magnetik ke arah sumbu Z dinyatakan:
Sz = ms ħ = ± ½


Kesimpulan keempat bilangan kuantum
Nama
Notasi
Nilai yang diperkenankan
Bilangan kuantum utama
n
1,2,3,...
Bilangan kuantum orbital
l
0,1,2,... (n-1)
Bilangan kuantum magnetik
ml
-l, ...., 0, ..., +l
Bilangan kuantum spin
ms
- ½  ; + ½


Contoh Soal
1. Ada berapa kemungkinan bilangan kuantum magnetik pada bilangan kuantum utama n = 3?
Penyelesaian:
Banyaknya kemungkinan bilangan kuantum magnetik dinyatakan :
ml = 2l + 1 di mana  l = (n – 1)
untuk n = 3 maka nilai
l = (3 – 1) = 2, maka jumlah bilangan kuantum
magnetik sebanyak :
ml = 2.2 + 1 = 4 + 1 = 5  yakni 2, 1, 0, –1 dan –2.
2. Tentukan besarnya momentum sudut yang mungkin pada tingkatan n = 3 jika dinyatakan dalam  !
Penyelesaian :
Besarnya momentum sudut elektron yang mengelilingi inti atom dinyatakan :
L2 = l (l+1 ) ħ
Untuk n= 3 terdapat lima bilangan kuantum magnetik, maka terdapat 5 nilai momentum sudut yaitu :


Soal Latihan :

  1. Tentukan berapa banyaknya bilangan kuantum orbital untuk bilangan kuantum utama = 4!
  2. Berapa banyak bilangan kuantum magnetik untuk bilangan kuantum utama = 5?
  3. Hitunglah besarnya momentum sudut yang kemungkinan dimiliki elektron yang menempati bilangan kuantum utama = 5!






Postingan populer dari blog ini

Perkembangan Teori Atom

LINK FISIKA | HOME | TEORI ATOM DALTON | PERCOBAAN THOMSON | TEORI ATOM THOMSON | PERCOBAAN RUTHERFORD | TEORI ATOM RUTHERFORD | SPEKTRUM ATOM HIDROGEN | TEORI ATOM BOHR | TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM | BIL. KUANTUM UTAMA | BIL. KUANTUM ORBITAL | BIL. KUANTUM MAGNETIK | BIL. KUANTUM SPIN | EFEK ZEMAN | KONFIGURASI ELEKTRON |     HANDOUTS TEORI ATOM

Teori Atom Dalton

Teori tentang atom telah muncul sebelum Masehi. Contohnya adalah definisi atom menurut Demokretus. Demokritus membuat simpulan : Suatu zat dapat dibagi menjadi yang lebih kecil hingga mendapatkan bagian yang paling kecil dan tidak dapat dibagi lagi dan dinamakan atom. Kata atom ini berasal dari bahasa Yunani   “atomos” yang berarti tak dapat dipotong. Kemudian muncul lagi setelah Masehi yaitu: John Dalton   (1766–1844), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris dengan didukung dari hasil eksperimen eksperimennya mengembangkan konsep atom dari Demokritus yang kemudian mengemukaan teori tentang atom. Secara garisbesar teori atom Dalton dapat disimpulkan sebagai berikut : Atom merupakan bagian terkecil dari suatu zat yang tidakbisa dibagi lagi.   Atom-atom penyusun zat tertentu memiliki sifat yangsama.   Atom unsur tertentu tidak bisa berubah menjadi atomunsur lain.   Dua atom atau lebih dapat bersenyawa (bereaksi)membentuk molekul. Dalam reaksi kimia perb...

Model Atom Bohr

Model atom Rutherford gagal menjelaskan tentang kestabilan atom dan terjadinya spektrum garis atom hidrogen. Seorang ilmuwan Fisika dari Denmark, Niels Bohr dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogren. Bohr mengemukakan teori atomnya untuk menutupi kelemahan atom Rutherford dengan mengemukakan tiga postulatnya yaitu : a.      Elektron berotasi mengelilingi inti tidak pada sembarang lintasan, tetapi pada lintasan-lintasan tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut   lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu. b.       Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lain. Jika elektron pindah dari lintasan berenergi rendah (lintasan dalam) ke lintasan berenergi tinggi (lintasan luar) akan menyerap energi dan sebaliknya akan memancarkan energi. Energi yang dipancarkan atau diserap elektron sebesar hf. c.     Lintasan-lintasan yang diperkenankan elektron adalah lintasan-lintas...