Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori Atom Bohr (1913) memiliki beberapa kelemahan. Pertama, Teori ini hanya menjelaskan spektrum atom hidrogen. Akibatnya, spektrum atom  yang memiliki lebih dari satu elektron tidak dapat diterangkan. Kedua, teori ini menjelaskan mengapa spektrum atom hidrogen memiliki garis-garis tambahan ketika dipengaruhi medan magnet.

Ketidakmampuan Teori Atom Bohr menerangkan maodel atom selain atom hidrogen dan gejala atom dalam medan magnet disempurnakan oleh ahli fisika Prancis Louis de Brouglie (1924).

Menurut de brouglie, selain bersifat partikel, elektron dapat bersifat elektron. Pendapat ini dikembangkan oleh Erwin Schrödinger dan Werner Karl Heseinberg melahirkan Teori Atom Modern dikenal dengan nama Teori Atom Mekanika Kuantum. Prinsip dasar teori ini adalah gerakan elektron dalam mengelilingi inti bersifat seperti gelombang. Teori Mekanika Kuantum digunakan untuk menjelaskan sifat atom dan molekul.

Berdasarkan Terori Mekanika Kuantum, keberadaan elaktron dalam lintasan tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat diketahui hanya daerah kebolehjadian ditemukannya elektron .

Teori ini dikemukakan oleh ahli fisika Jerman, Werner Heseinberg, dan dinamakan Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

1. Orbital dan Bilangan Kuantum

            Orbital (bukan orbit) adalah volume ruang yang memiliki kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron dalam atom. Setiap orbital mempunyai ukuran, bentuk, dan orientasi tertentu dalam ruangan yang digambarkan dengan bilangan kuantum.
            Keberadaan elektron dalam atom dikaitkan dengan 4 bilangan kuantum,yaitu:

  

a. Bilangan kuantum utama (n)

Bilangan kuantum utama menentukan ukuran dari orbital. Bilangan kuantum ini menentukan tingkat energi mempunyai harga n = 1, 2, 3, .....

- n = 1 untuk kulit K
- n = 2 untuk kulit L
- n = 3 untuk kulit M
- dan seterusnya

Tiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron. Jumlah elektron maksimum yang dapat menempati tingkat energi itu harus memenuhi rumus Pauli = 2n².

Contoh:

kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 4² elektron = 32 elektron

b. Bilangan kuantum azimuth (l)   

Bilangan kuantum azimuth menunjukkan sub kulit dimana elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan penyusun suatu kulit.Subkulit itu diberi nama s ( berasal dari kata sharp), p (principal), d (diffuse), f ( fundamental).

Bilangan kuantum azimuth ditentukan dengan rumus:
                                                                  n = 1, 2, 3, ...(n-1)

c.Bilangan kuantum magnetik (m)

 Bilangan kuantum magnetik mewujudkan adanya satu atau beberapa tingkatan energi di dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l).

Untuk:

l = 0 (sub kulit s), harga m =   0                         (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1                (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2      (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kulit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital)

d. Bilangan kuantum spin (s)

Bilangan kuantum spin menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya.
Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2. 

2. Bentuk Orbital

a. Orbital s

bentuk orbital s  berupa bola dan hanya memiliki 1 macam orbital.

           

 

 

 

 

 

 b. Orbital p

 Orbital p bejumlah tiga buah yang ketiganya memiliki tingkat energi sama, namun arah ruangnya berbeda. Ketiga orbital tersebut yaitu seperti gambar dibawah ini. Setiap orbital berbentuk seperti balon terpilin yang digambarkan dengan diagram cartesius.

 

  

c. Orbital d

Orbital d  berjumlah lima buah yang digambarkan dengan empat buah bola lonjong.