4 Unsur Mekanika Kuantum untuk Mengetahui Letak dan Posisi Atom

Halo sahabat bukailmu, pada kesempatan kali ini penulis akan membahas tentang mekanika kuantum, pada kategori matriks.

Nah, sedangkan mekanika kuantum sendiri merupakan salah satu cabang dasar dari ilmu fisika tentang pergerakan zat atau materi yang menggantikan teori mekanika klasik.

Lahirnya Mekanika Kuantum

mekanika kuantum

Teori mekanika kuantum sendiri merupakan teori yang dikembangkan dari rumus matematika. Hal ini terdapat pada salah satu fungsi gelombang yang dapat memberikan informasi posisi dan panjang gelombang.

Jadi, dalam hal ini teori mekanika kuantum lahir sebagai media yang khusus mendalami pergerakan partikel atom maupun sub-atom melalui gelombang posisi.

Sebagai contoh dari penerapan teori kuantum ini adalah aplikasi magnet superkonduktor, LED atau Diode Pancaran Cahaya, Transistor dan berbagai aplikasi semi konduktor.

Teori Atom Mekanika Kuantum

Dalam perkembangannya teori mekanika kuantum memiliki 2 versi yang saling menguatkan, berikut ini adalah pembagian teori atom mekanika kuantum.

Teori atom mekanika kuantum pertama

mekanika kuantum

Dikatakan sebagai teori atom mekanika kuantum yang pertama karena, pada teori ini kedudukan elektron (negatif) pada suatu atom tidak dapat ditentukan posisinya secara pasti.

Namun, yang dapat ditentukan disini adalah kemungkinan untuk menentukan perpindahan elektron sebagai fungsi jarak berdasarkan inti atom yang disebut dengan orbital.

Teori atom mekanika kuantum kedua

mekanika kuantum

Dikata sebagai teori atom mekanika kuantum kedua karena pada penemuan teori ini sudah muncul asas ketidakpastian Heisenberg.

Dalam hal ini dia menyatakan kedudukan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti pada saat dan waktu yang sama.

Namun, kita bisa menemukan arah laju elektron pada bidang orbit yang diwujudkan dengan pola titik-titik sebagai tanda densitas elektron pada orbitnya.

Sehingga, ruang atau daerah titik-titk tersebut sebagai tanda daerah yang memiliki peluang besar menemukan elektron maka daerah ini memiliki densitas yang tinggi, begitupun sebaliknya.

Model Atom Mekanika Kuantum

mekanika kuantum

Model atom mekanika kuantum ini dapat dilihat berdasarkan orbit lintasan elektron, sehingga dalam hal ini model atomnya disebut sebagai model atom modern.
Didalam model Atom modern ini terdapat awan elektron yang berada disekitar atom, dan biasa menjadi peluang keberadaan elektron.
Sehingga dalam hal ini Orbital (tempat beredarnya atom) yang memiliki tingkat energi sama maupun hampir sama akan membentuk sub-kulit.
Dari sub-kulit itu akan bersatu membentuk sebuah kulit atom, dengan catatan posisi kulit sama namun posisinya belum tentu sama.

Ciri khas model atom Modern

Ciri khas dari model atom mekanika kuantum atau modern sebagai berikut :
  1. Gerakan elektron menggunakan sifat gelombang, sehingga lintasan orbitnya tidak stasioner
  2. Bentuk dan ukuran pada orbital dapat dilihat berdasarkan besar ketiga bilangan kuantumnya
  3. Kedudukan elektron 0,529 Amstrong dari inti merupakan peluang besar elektron dapat ditemukan

Bilangan Kuantum

bilangan Kuantum merupakan bilangan yang menunjukkan posisi elektron pada atom, Jika dijabarkan energi dari suatu elektron dapat ditentukan berdasarkan kuantum utama (n), kuantum azimut (l) dan kuantum magnetik (m).

Sehingga, kedudukan atau posisi suatu atom dapat dilihat berdasarkan besaran 4 bilangan kuantum, dengan rincian sebagai berikut :

Kuantum Utama (n)

Kuantum utama (n) akan menunjukkan tingkat energi kulit atom atau orbital elektron pada suatu atom. Sehingga makin besar nilai n maka makin besar pula ukuran kulit atau orbital atom yang ditempati elektron.

Jadi, Nilai pada kuantum utama ini adalah bulat positif dengan besaran persamaan teori atom Bohr, sebagai berikut.

  1. Jika n=1 maka sesuai dengan kulit K
  2. Jika n=2 maka sesuai dengan kulit L
  3. Jika n=3 maka sesuai dengan kulit M
  4. Jika n=4 maka sesuai dengan kulit N
  5. Jika n=5 maka sesuai dengan kulit O

Kuantum Azimut (l)

Kuantum azimut menunjukkan ukuran dari arah sudut orbital elektron dengan kata lain kuantum azimut menunjukkan bentuk orbital elektron berada.

Nilai yang ditunjukkan dari kuantum azimut ini yaitu dimulai dari angka 0 hingga n-1 sebagai berikut.

  1. I=0 menunjukkan sub-kulit S (Sharp)
  2. I=1 menunjukkan sub-kulit P (Principle)
  3. I=2 menunjukkan sub-kulit D (Diffuse)
  4. I=3 menunjukkan sub-kulit F (Fundamental)

Kuantum Magnetik (m)

kuantum magnetik (m) menunjukkan kedudukan dan posisi suatu orbital elektron tersebut. Jadi, nilai kauntum magnetik ini dapat dilihat berdasarkan nilai kuantum azimut.

yaitu berkisar mulai dari -1 hingga +1, termasuk juga bilangan 0, lebih jelasnya sebagai berikut.

  1. Subkulit S (I=0) maka (m=0) yang terdiri dari 1 orbital yaitu 0
  2. Subkulit p (I=1) maka (m=-1,0,+1) yang terdiri dari 3 orbital yaitu -1,0,+1
  3. Subkulit d (I=2) maka (m=-2,-1,0,+1,+2) yang terdiri dari 5 orbital yaitu -2,-1,0+1,+2
  4. Subkulit f (I=3) maka (m=-3,-2,-1,0,+1,+2,+3) yang terdiri dari 7 orbital yaitu -3,-2,-1,0,+1,+2,+3

Kuantum Spin (s)

Kuantum Spin berfungsi sebagai penunjuk arah putaran elektron melalui sumbunya, yang mana dalam suatu orbital maksimal terisi 2 elektron yang berputar melalui sumbu yang berlawanan.

Sehingga dalam hal ini jika jika perputaran searah jarum jam bernilai positif (+1/2) dan jika berlawanan dengan arah jarum jam akan bernilai negatif (-1/2).

Hal ini bisa dilihat apakah searah dengan jarum jam atau berlawanan dengan jarum jam yaitu dengan tanda panah ke atas maka searah jarum jam begitu juga sebaliknya.

Demikianlah penjabaran dari matriks mekanika kuantum yang dapat anda ketahui sebagai salah satu cabang fisika dasar yang membahas tentang pergerakan partikel atom maupun sub atom.

Kategori Tak Berkategori

Contact Us