Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom Persamaan

Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom

Persamaan Schrödinger dalam Koordinat Bola

Persamaan Schrödinger dalam Koordinat Bola z elektron inti atom berimpit dengan titik awal koordinat r inti atom y persamaan Schrödinger dalam koordinat bola x Jika kita nyatakan: mengandung r kita peroleh persamaan yang berbentuk tidak mengandung r salah satu kondisi yang akan memenuhi persamaan ini adalah jika keduanya = 0

Persamaan yang mengandung r saja fungsi gelombang R hanya merupakan fungsi r simetri bola kalikan dengan dan kelompokkan suku-suku yang berkoefisien konstan Ini harus berlaku untuk semua nilai r Salah satu kemungkinan:

salah satu solusi: Inilah nilai E yang harus dipenuhi agar R 1 merupakan solusi dari kedua persamaan Energi elektron pada status ini diperoleh dengan masukkan nilai-nilai e, m, dan h Probabilitas keberadaan elektron dapat dicari dengan menghitung probabilitas keberadaan elektron dalam suatu “volume dinding” bola yang mempunyai jari-jari r dan tebal dinding r.

Pe Pe 1 r 0 r [Å] probabilitas maksimum ada di sekitar suatu nilai r 0 sedangkan di luar r 0 probabilitas ditemukannya elektron dengan cepat menurun keberadaan elektron terkonsentrasi di sekitar jari-jari r 0 saja Inilah struktur atom hidrogen yang memiliki hanya satu elektron di sekitar inti atomnya dan inilah yang disebut status dasar atau ground state

Adakah Solusi Yang Lain? * * Kita ingat: 0 * x L 0 0 L c). n = 3 b). n = 2 a). n = 1 L Energi Elektron terkait jumlah titik simpul fungsi gelombang solusi yang lain: bertitik simpul dua R R 1 bertitik simpul tiga Solusi secara umum: R 3 R 2 r[Å] polinom

probabilitas keberadaan elektron Pe Pe 1 Pe 2 Pe 3 r[Å] bilangan kuantum prinsipal 1 2 3 4 energi total [ e. V ] Tingkat-Tingkat Energi Atom Hidrogen 1, 5 3, 41 13, 6 1, 89 e. V 10, 2 e. V ground state 5 n

Momentum Sudut Momentum sudut juga terkuantisasi bilangan bulat positif Momentum sudut ditentukan oleh dua macam bilangan bulat: l : menentukan besar momentum sudut, dan ml : menentukan komponen z atau arah momentum sudut Nilai l dan ml yang mungkin : dst.

l disebut bilangan kuantum momentum sudut, atau bilangan kuantum azimuthal bilangan kuantum l 0 1 2 3 4 5 simbol s p d f g h degenerasi 1 3 5 7 9 11 ml adalah bilangan kuantum magnetik

Bilangan Kuantum Ada tiga bilangan kuantum yang sudah kita kenal, yaitu: (1) bilangan kuantum utama, n, yang menentukan tingkat energi; (2) bilangan kuantum momentum sudut, atau bilangan kuantum azimuthal, l; (3) bilangan kuantum magnetik, ml. bilangan kuantum utama 1 n: 1, 5 0 1 energi 3, 4 2 3 4 5 3 s, 3 p, 3 d 2 s, 2 p total [ e. V ] 13, 6 1 s Bohr lebih cermat (4) Spin Elektron: ½ dikemukakan oleh Uhlenbeck

Konfigurasi Elektron Dalam Atom Netral Kandungan elektron setiap tingkat energi status momentum sudut n s 1 2 2 2 6 3 2 6 10 4 2 6 10 p d f 14 Jumlah tiap tingkat Jumlah s/d tingkat 2 2 8 10 18 28 32 60

Orbital inti atom 1 s 2 s

Penulisan konfigurasi elektron unsur-unsur H: 1 s 1; He: 1 s 2 Li: 1 s 2 2 s 1; Be: 1 s 2 2 s 2; B: 1 s 2 2 p 1; C: 1 s 2 2 p 2; N: 1 s 2 2 p 3; O: 1 s 2 2 p 4; F: 1 s 2 2 p 5; Ne: 1 s 2 2 p 6. . dst

Diagram Tingkat Energi e n e r g i tingkat 4 s sedikit lebih rendah dari 3 d

Pengisian Elektron Pada Orbital H: pengisian 1 s; He: Li: Be: pemenuhan 1 s; pengisian 2 s; pemenuhan 2 s; B: pengisian 2 px dengan 1 elektron; C: N: O: F: Ne: pengisian 2 py dengan 1 elektron; pengisian 2 pz dengan 1 elektron; pemenuhan 2 px; pemenuhan 2 py; pemenuhan 2 pz.

Tingkat energi 4 s lebih rendah dari 3 d. Hal ini terlihat pada perubahan konfigurasi dari Ar (argon) ke K (kalium). Ar: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 K: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1 (bukan 3 d 1) Ca: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 (bukan 3 d 2) Sc: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 1 4 s 2 (orbital 3 d baru mulai terisi setelah 4 s penuh) Y: 1 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 2 4 s 2 (dan unsur selanjutnya pengisian 3 d sampai penuh)

Blok-Blok Unsur 1 H 1 s 1 2 He 1 s 2 3 Li [He] 2 s 1 4 Be [He] 2 s 2 5 B [He] 2 s 2 2 p 1 6 C [He] 2 s 2 2 p 2 7 N [He] 2 s 2 2 p 3 8 O [He] 2 s 2 2 p 4 9 F [He] 2 s 2 2 p 5 10 Ne [He] 2 s 2 2 p 6 11 Na [Ne] 3 s 1 12 Mg [Ne] 3 s 2 13 Al [Ne] 3 s 2 3 p 1 14 Si [Ne] 3 s 2 3 p 2 15 P [Ne] 3 s 2 3 p 3 16 S [Ne] 3 s 2 3 p 4 17 Cl [Ne] 3 s 2 3 p 5 18 Ar [Ne] 3 s 2 3 p 6 19 K [Ar] 4 s 1 20 Ca [Ar] 4 s 2 31 Ga [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 1 32 Ge [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 2 33 As [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 3 34 Se [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 4 35 Br [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 5 36 Kr [Ar] 3 d 10 4 s 2 4 p 6 21 Sc [Ar] 3 d 1 4 s 2 Blok s p pengisian orbital s 22 Ti [Ar] 3 d 2 4 s 2 23 V [Ar] 3 d 3 4 s 2 24 Cr [Ar] 3 d 5 4 s 1 25 Mn [Ar] 3 d 5 4 s 2 26 Fe [Ar] 3 d 6 4 s 2 27 Co [Ar] 3 d 7 4 s 2 28 Ni [Ar] 3 d 8 4 s 2 29 Cu [Ar] 3 d 10 4 s 1 30 Zn [Ar] 3 d 10 4 s 2 Blok d pengisian orbital d Blok pengisian orbital p

Ionisasi dan Energi Ionisasi: Energi ionisasi adalah jumlah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu unsur guna membentuk ion positif bermuatan +1. Energi ionisasi dalam satuan e. V disebut juga potensial ionisasi. Potensial ionisasi didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah terikat pada atom. Pada atom dengan banyak elektron, pengertian ini sering disebut sebagai potensial ionisasi yang pertama, karena sesudah ionisasi yang pertama ini bisa terjadi ionisasi lebih lanjut dengan terlepasnya elektron yang lebih dekat ke inti atom.

Energi Ionisasi [e. V] 1 H 13, 6 2 He 24, 5 3 Li 5, 39 4 Be 9, 32 5 B 8, 29 6 C 11, 2 7 N 14, 6 8 O 13, 6 9 F 17, 4 10 Ne 21, 6 11 Na 5, 14 12 Mg 7, 64 13 Al 5, 98 14 Si 8, 15 15 P 10, 4 16 S 10, 4 17 Cl 13, 0 18 Ar 15, 8 19 K 4, 34 20 Ca 6, 11 31 Ga 6, 00 32 Ge 7, 88 33 As 9, 81 34 Se 9, 75 35 Br 11, 8 36 Kr 14 21 Sc 6, 54 22 Ti 6, 83 23 V 6, 74 24 Cr 6, 76 25 Mn 7, 43 26 Fe 7, 87 27 Co 7, 86 28 Ni 7, 63 29 Cu 7, 72 30 Zn 9, 39

Energi Ionisasi p p s s p d s Di setiap blok unsur, energi ionisasi cenderung meningkat jika nomer atom makin besar Energi ionisasi turun setiap kali pergantian blok unsur

Afinitas Elektron Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan jika atom netral menerima satu elektron membentuk ion negatif bermuatan 1. Afinitas elektron dinyatakan dengan bilangan negatif, yang berarti pelepasan energi. Afinitas elektron merupakan ukuran kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron, bergabung dengan unsur untuk membentuk ion negatif. Makin kuat gaya tarik ini, berarti makin besar energi yang dilepaskan. Gaya tarik ini dipengaruhi oleh jumlah muatan inti atom, jarak orbital ke inti, dan screening (tabir elektron).

Course Ware Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom Sudaryatno Sudirham