Author: Linda Yulita

Istilah “entalpi” akan sering muncul saat Anda mempelajari reaksi kimia dan hukum termodinamika terkait perubahan energi. Kaidah ini merujuk pada jumlah energi total yang mana menjadi konsep penting dalam termodinamika dan berkaitan dengan energi panas di dalam sistem kimia. 

Jadi, mari kita pelajari secara rinci bagaimana konsep beserta jenis dan rumusnya. Kemudian, kita juga akan belajar menyelesaikan contoh soal dengan pembahasan yang sudah diberikan di artikel ini untuk menguji dan menajamkan pemahaman. baca artikel ini sampai habis, ya!

Definisi dan Konsep Entalpi

Secara umum, entalpi berhubungan dengan perubahan energi panas di dalam suatu sistem kimia. Namun, dalam konteks kimia, entalpi merujuk pada jumlah energi total dalam suatu sistem, termasuk energi panas dan kerja yang dilakukan oleh sistem tersebut. 

Istilah ini berasal dari bahasa Yunani enthalpein yang berarti “terus-terusan”. Kaidah termodinamika ini sering digunakan untuk menggambarkan perubahan energi, tekanan panas, dan volume yang ada dalam proses fisik reaksi kimia suatu zat. 

Sebagaimana yang Anda pahami bahwa dalam reaksi kimia, bentuk energi dapat Anda ubah dari energi ikatan antar atom menjadi energi kinetik, energi potensial, atau energi panas. 

Nah, di sinilah fungsi jumlah perubahan energi total, yakni untuk mengukur perubahan energi total dalam suatu sistem selama proses tersebut terjadi. Konsep ini membantu menjelaskan mengapa beberapa reaksi melepaskan panas, sementara yang lain menyerapnya. 

Entalpi (H) dinyatakan dalam satuan energi seperti joule (J) atau kalori (cal), tergantung pada sistem pengukuran yang digunakan. Namun dalam kimia, Anda mungkin akan lebih sering menggunakan kilojoule (kJ) atau kilokalori (kcal) karena skala energi yang besar dalam reaksi kimia. 

Selain itu, perubahan energi bisa bersifat positif atau negatif tergantung pada apakah sistem menyerap atau melepaskan panas selama reaksi atau perubahan fase. Positif artinya sistem menjalankan reaksi endotermik, sedangkan negatif melambangkan bahwa reaksi tersebut eksotermik.

Reaksi eksotermik melepaskan panas ke lingkungan sekitarnya, sementara reaksi endotermik menyerap panas dari lingkungan. Maka dari itu, konsep jumlah energi total dalam sistem merupakan kunci utama dalam pemahaman perubahan energi panas dalam sistem kimia. 

Rumus Entalpi (ΔH)

Berdasarkan penjelasan di atas, entalpi (H) mencerminkan jumlah energi yang dimiliki oleh suatu sistem kimia pada kondisi tekanan konstan. Sementara itu, perubahan entalpi (ΔH) merupakan selisih antara H produk dengan H reaktan dalam suatu reaksi.

Adapun rumus H adalah:

H = U + (P x V)

Dalam rumus tersebut, U adalah energi internal, sementara P adalah tekanan dan V adalah volume. Sementara rumus umum ΔH adalah sebagai berikut:

ΔH = H_final (produk) – H_initial (reaktan)

Dalam rumus tersebut, H_final  adalah H dari produk akhir. Sedangkan H_initial adalah H dari reaktan awal.

Jenis-Jenis Entalpi dan Contohnya

Selanjutnya, kita akan membahas jenis-jenisnya untuk membantu menghitung ΔH guna menggambarkan berbagai proses dan reaksi. Berikut adalah beberapa jenisnya beserta contohnya yang umum:

1. Entalpi Reaksi (ΔHr)

Hukum reaksi termodinamika (ΔHr) ini mengukur perubahan energi panas dalam suatu reaksi kimia pada kondisi tekanan konstan. Jenis inilah yang paling sering kita lihat dalam reaksi kimia umum. Sebut saja reaksi pembakaran hidrogen yang memiliki nilai energi sebagai berikut:

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

ΔHr = -483.6 kJ/mol

2. Entalpi Pembentukan (ΔHf)

Selain itu, terdapat ΔHf atau reaksi pembentukan yang mengukur perubahan energi panas ketika satu mol suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar. Contohnya, reaksi pembentukan air yang memiliki nilai energi sebagai berikut:

H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l)

ΔHf = -285.8 kJ/mol

3. Entalpi Penguraian (ΔHd)

Sementara ΔHd adalah perubahan energi panas ketika satu mol suatu senyawa diuraikan menjadi unsur-unsurnya dalam keadaan standar. Misalnya pada proses penguraian air yang memiliki nilai energi sebagai berikut:

H2O(l) → H2(g) + 1/2O2(g)

ΔHd = 285.8 kJ/mol

Kemudian juga pada proses penguraian besi(III) oksida menjadi besi yang memiliki nilai energi:

2Fe2O3(s) + 3C(s) → 4Fe(s) + 3CO2(g) 

ΔHd = +823 kJ/mol

4. Entalpi Pembakaran (ΔHc)

Kemudian, ΔHc mengukur perubahan energi panas ketika satu mol senyawa terbakar sempurna dalam oksigen, lalu menghasilkan produk akhir yang paling stabil. Sebut saja pada pembakaran glukosa memiliki nilai energi:

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)

ΔHc = -2803 kJ/mol

Kemudian pada pembakaran metana memiliki nilai energi:

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) 

ΔHc = -890.3 kJ/mol

5. Entalpi Penetralan (ΔHn)

Sementara itu, ΔHn penetralan mengukur perubahan energi panas dalam rekasi netralisasi, yaitu ketika asam dan basa bereaksi untuk membentuk air dan garam. Contohnya pada reaksi antara asam klorida dan natrium hidroksida, nilai energi yang dihasilkan adalah:

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

ΔHn = -57.3 kJ/mol

Selain itu, proses penetralan antara asam sulfat dan natrium hidroksida memiliki nilai energi sebagai berikut:

H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(l) 

ΔHn = -98.2 kJ/mol

6. Entalpi Peleburan (ΔHfus)

Selanjutnya, ΔHfus mengukur perubahan energi panas ketika satu mol zat padat melebur menjadi cair dalam suhu lebur yang konstan. Contohnya pada peleburan es menjadi air yang memiliki nilai energi sebesar:

H2O(s) → H2O(l)

ΔHfus = 6.01 kJ/mol

7. Entalpi Penguapan (ΔHvap)

Jenis terakhir adalah ΔHvap yang mengukur perubahan energi panas ketika satu mol zat cair menguap menjadi gas dalam suhu penguapan yang konstan. Misalnya pada peristiwa penguapan air, energi yang dihasilkan adalah

H2O(l) → H2O(g)

ΔHvap = 40.79 kJ/mol

Cara Menghitung Entalpi

Cara hitung energi dalam hukum termodinamika ini biasanya melibatkan perbedaan energi awal (sebelum proses) dengan energi akhir (setelah proses). Berikut bawah ini adalah cara umum dalam menghitungnya:

1. Pertama, tentukan jenis energi yang ingin dihitung. 
2. Lalu, tentukan reaksi atau proses kimianya, tuliskan juga produk dan reaktan dalam persamaan reaksinya dan pastikan koefisien stoikiometri yang sesuai.
3. Kemudian, tentukan nilai H setiap komponen menggunakan tabel standar.
4. Selanjutnya, hitung nilai-nilai tersebut untuk mendapatkan ΔH. 
5. Terakhir, tentukan tanda ΔH. Jika hasil pengurangan positif, maka reaksi atau pembentukan akan bersifat endotermik (absorbsi panas). Jika hasil pengurangan negatif, maka reaksi atau pembentukan akan bersifat eksotermik (melepaskan panas).

Contoh Soal dan Pembahasan Terkait Entalpi

Selanjutnya, simak 3 soal di bawah ini untuk menguji pemahaman Anda:

1. Contoh Soal 1

Hitunglah ΔH untuk reaksi berikut:

2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

Dengan data berikut:

ΔHf CO2 = -393.5 kJ/mol

ΔHf CO = -110.5 kJ/mol

Pembahasan:

ΔH reaksi dapat dihitung dengan mengurangkan H pembentukan produk dari reaktan. Selanjutnya gunakan data ΔHf CO2 dan ΔHf CO:

ΔHr = Σ(nΔHf produk) – Σ(mΔHf reaktan)

ΔHr = (2 mol × -393.5 kJ/mol) – (2 mol × -110.5 kJ/mol) – (1 mol × 0 kJ/mol) = -787 kJ/mol

Jadi, ΔH untuk reaksi tersebut adalah -787 kJ/mol.

2. Contoh Soal 2

Berapa perubahan entalpi pembakaran (ΔHc) glukosa (C6H12O6) dalam reaksi berikut?

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)

Diketahui bahwa ΔHf CO2 = -393.5 kJ/mol, ΔHf H2O = -285.8 kJ/mol, dan ΔHf C6H12O6 = -1273 kJ/mol

Pembahasan:

ΔH pembakaran glukosa (ΔHc glukosa) adalah ΔH ketika satu mol glukosa terbakar sempurna dalam oksigen menghasilkan produk akhir CO2 dan H2O. Kemudian, gunakan data ΔHf CO2, ΔHf H2O, dan ΔHf C6H12O6 di atas:

ΔHc = Σ(nΔHf produk) – Σ(mΔHf reaktan)

ΔHc = ((6 mol × ΔHf CO2) + (6 mol × ΔHf H2O)) – (1 mol × ΔHf C6H12O6)

Lalu, substitusi nilai, sehingga:

ΔHc = ((6 mol × -393.5 kJ/mol) + (6 mol × -285.8 kJ/mol)) – (1 mol × (-1273 kJ/mol))

ΔHc = (-2361 kJ/mol + (-1714.8 kJ/mol)) + 1273 kJ/mol = -1802.8 kJ/mol

Jadi, perubahan ΔHc glukosa (C6H12O6) adalah -1802.8 kJ/mol.

3. Contoh Soal 3

Hitunglah ΔH penetralan (ΔHn) untuk reaksi berikut:

HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

Diketahui bahwa ΔHf HCl = -92.3 kJ/mol, ΔHf NaOH = -469 kJ/mol, ΔHf NaCl = -411.2 kJ/mol, sedangkan ΔHf H2O = -285.8 kJ/mol

Pembahasan:

ΔH penetralan (ΔHn) tersebut terjadi ketika asam (HCl) dan basa (NaOH) bereaksi membentuk garam (NaCl) dan air (H2O). Gunakan data ΔHf HCl, ΔHf NaOH, ΔHf NaCl, dan ΔHf H2O yang ada:

ΔHn = Σ(nΔHf produk) – Σ(mΔHf reaktan)

ΔHn = (1 mol × ΔHf NaCl) + (1 mol × ΔHf H2O) – (1 mol × ΔHf HCl) – (1 mol × ΔHf NaOH)

Substitusikan nilai, sehingga:

ΔHn = -411.2 kJ/mol + -285.8 kJ/mol – (-92.3 kJ/mol) – (-469 kJ/mol)

ΔHn = -15.9 kJ/mol

Jadi, ΔHn untuk reaksi tersebut adalah -15.9 kJ/mol.

Sudah Bisa Menghitung Entalpi Suatu Reaksi?

Kesimpulannya, entalpi merupakan konsep penting dalam kimia yang memahami perubahan energi panas dalam reaksi kimia dan perubahan fasa. Jika Anda ingin menguasai materi ini, maka Anda perlu banyak latihan soal untuk mengasah kemampuan.Terutama ketika Anda akan menentukan jenis entalpi yang perlu Anda gunakan untuk menghitung ΔH pada soal. Tak ada salahnya juga untuk menghafal beberapa nilai ΔH yang umum. Sehingga, ketika Anda mencari nilai energi, tekanan panas, dan volume suatu zat kimia, maka hasilnya akan lebih akurat.

Apakah kamu tahu mengenai bilangan kuantum? Mungkin kamu pernah mendengar istilah tersebut saat mata pelajaran IPA khususnya kimia. Bilangan ini erat kaitannya dengan atom, unsur, proton, elektron dan neutron.

Artikel ini akan menjelaskan bilangan tersebut secara lebih lengkap mulai dari jenis-jenisnya, cara mencarinya, hingga contoh soalnya.Yuk, baca sampai selesai agar pemahamanmu semakin bertambah!

Apa itu Bilangan Kuantum?

Penggambaran mengenai bilangan kuantum atau quantum number dapat kamu analogikan seperti planet-planet yang mengitari matahari. Kemudian, sang surya merupakan inti atom yang terdapat proton dan neutron di dalamnya. Sementara itu, elektron adalah planet yang mengelilingi matahari sebagai inti tata surya.

Nah, quantum number merupakan lintasan yang terletak di bagian dalam atom yang sedang menjadi tempat pergerakan dari elektron. Atom dikelilingi oleh elektron yang tersebar secara teratur dalam sebuah lintasan orbital.

Sedangkan, melansir laman Wikipedia mengatakan bahwa quantum number adalah bilangan yang menggambarkan kedudukan dari sebuah elektron dalam sebuah model atom mekanika. Sehingga, model ini merupakan model atom yang dipercaya dapat menjelaskan sifat sifat dari sebuah atom.

Setelah kamu mengerti maksud dari bilangan kuantum, kamu harus tahu beberapa jenis dari kuantum. Jadi stay tune terus bacaan ini ya !

Jenis-Jenis Bilangan Kuantum dan Cara Mencarinya

Bilangan kuantum dari sebuah atom terdiri dari beberapa jenis kuantum yang wajib kamu hafal loh.  Berikut adalah 4 jenis quantum number beserta cara mencarinya, yaitu:

1. Main Quantum (n)

Main quantum adalah kuantum yang menyatakan kulit elektron dan tingkat energinya bergantung pada jarak elektron dengan inti atom. Bilangan ini memiliki simbol huruf (n).

Parameter n merupakan bilangan bulat positif yang dimulai dari angka 1, 2,3, …dan seterusnya atau dapat ditulis n= 1,2,3,…, dan seterusnya.

Apakah kamu ingat mengenai “Model Atom Bohr”?  Ya, model ini yang mencetuskan kuantum utama pada tahun 1913 menggunakan atom hidrogen sebagai percobaannya. Selanjutnya, ilmuwan Niels Bohr mengatakan bahwa sebuah atom berisi muatan positif dan dikelilingi dengan muatan negatif.

Kuantum utama mempunyai subkulit K,L,M,N, dst. Apabila nilai n=1, maka termasuk ke dalam kulit K.  Nah, huruf K melambangkan kulit pertama dengan n=1.

Begitu juga kulit lainnya, L merupakan lambang untuk kulit kedua dengan n=2. Ya, nilai ini harus positif dan tidak mungkin bernilai negatif atau sama dengan nol.

Kamu bisa menyimpulkan bahwa bilangan ini berfungsi menunjukkan jarak terjauh antara inti atom dengan elektron. Apabila nilai n semakin besar, maka ukuran dan energi orbitalnya juga semakin besar.

2. Azimuth Quantum (l)

Pengertian dari azimuth Quantum adalah bilangan dari sebuah atom orbital yang dapat menentukan momentum sudut orbital. Kuantum ini menjelaskan bentuk dari orbital itu sendiri.

Azimuth dilambangkan dengan huruf (ℓ) dan dapat kamu tulis menggunakan bilangan bulat (ℓ) = 0,1,2,3,…, dan seterusnya. Perlu kamu tahu, dalam setiap orbital terdiri dari nilai (ℓ) yang berbeda-beda yang disebut dengan sub kelopak.

Bilangan Azimuth (ℓ)	Huruf Historis	Jumlah elektron maksimum
0	s	2
1	p	6
2	d	10
3	f	14
4	g	18

Jadi, begini rumus mengenai jumlah elektron maksimum = 2 x (2ℓ  +1). Sebagai contoh, misalkan yang diketahui hanya n=2 dan yang ditanya adalah jumlah elektron maksimum.

Kamu dapat menjawab n=2=1S, 1P yang artinya jumlah elektron maksimum = 2 x (2ℓ  +1) = 2 x (2 (2)  +1) = 2 x 3 = 6.

Dari contoh soal di atas, maka dapat diketahui bahwa jumlah elektron maksimum sebanyak 6.

Baca Juga: Bagaimana Bentuk Orbital Ditentukan Oleh Bilangan Kuantum Azimut?

3. Magnetic Quantum

Dalam fisika atom, magnetic quantum adalah bilangan yang menyatakan orbital dari sebuah elektron dalam ruang tiga dimensi. Jika, kulit kuantum merupakan kamarnya lalu subkulit adalah lantainya.

Nah, magnetic quantum (m_l) adalah distribusi elektron dari kamar ke lantai. Kuantum yang satu ini sangat bergantung pada azimuth quantum.

Misalnya, suatu elektron memiliki bilangan azimuth (ℓ) =3 dan berada pada orbital d.  Nilai dari magnetic quantum (m_l) adalah m= -3, -2, -1, 0, 1, 2,3.

4. Spin Quantum

Spin Quantum adalah kuantum yang memberikan arah putaran elektron. Bilangan ini mempunyai notasi huruf (s) dan memiliki lambang +1/2 (spin up) dan -1/2 (spin down).

Kuantum ini bergantung pada dirinya sendiri tanpa bantuan Kuantum lainnya (utama, azimuth, dan magnetik). Selain itu, kuantum ini berfungsi menunjukkan orientasi momentum sudut intrinsik elektron suatu atom. 

Dalam spin quantum, elektron memiliki arah putaran ke atas apabila nilainya positif dan berputar ke bawah apabila nilainya negatif.

6 Contoh Soal Bilangan Kuantum

Nah, berikut ini adalah 6 contoh soal-soal untuk cara menentukan bilangan kuantum, yaitu:

Soal ke 1

Azimuth Quantum dapat menunjukkan….

A. Kulit atom

B. Bentuk orbital

C. Orientasi/arah

D. Rotasi elektron

E. Bentuk lintasan

Soal ke 2

Bilangan kuantum mana yang tepat untuk memungkinkan  elektron dalam orbital 3p3 adalah …

A. n=1, l=2, m=0, s=+½

B. n=1, l=0, m=0, s=+½

C. n=0, l=1, m=0, s=-½

D. n=2, l=1, m=1, s=-½

E. n=3, l=1, m=1, s=+½

Pembahasan:

Dari soal di atas, diketahui bahwa elektron tersebut berada pada kulit pertama maka n = 3. Setelah itu, mencari azimuth quantum pada kulit ketiga. 

Nah, pada orbital 3p hanya terdapat 1 subkulit s sehingga  (l = 1). Sedangkan pada nilai l adalah 1, sehingga m=1. Setiap orbital maksimum berisi 2 elektron, namun pada 3p3 berisi 3 arah ke atas dengan arah spin (s = +1/2 ).

Soal ke 3

Azimuth quantum  (l) yang masih dimungkinkan untuk l = 2 adalah . . . .

A. 1, 2, 4

B. 0, 1, 2

C. 1, 2, 3, 4,

D. 1, 2, 4, 6

Pembahasan :

Jika n = 3, maka nilai l = 0, …..(n-1) = 0, 1, 2

Soal ke 4

Bilangan kuantum magnetik (m) = +1 dimiliki oleh elektron dari atom yang memiliki kulit elektron minimal sebanyak. . . .

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Pembahasan:

Diketahui m = +1, artinya nilai dari azimut kuantum elektron minimal adalah 1. Nah, karena nilai magnetic quantum bergantung pada azimuth quantum pada harga l =1, maka harga m- nya adalah (-1, 0, +1).

Sehingga untuk l=1 minimal suatu atom harus memiliki main quantum sebanyak n=2. Jadi jika n = 2, maka harga l = 0, 1 . Nah, dari sini dapat kamu ambil kesimpulan bahwa untuk atom dengan m=+1 dan l=1 harus memiliki setidaknya 2 buah kulit atom.

Soal ke 5

Apabila terdapat elektron yang memiliki kuantum utama (n) = 3. Tentukan bilangan kuantum yang lainnya!

Pembahasan:

n = 3

l = 0, 1, 2

m = antara -1 dan +1

Untuk nilai l = 2 maka nilai m = -2, -1, 0, +1, +2

Soal ke 6

Tentukan konfigurasi elektron dari 47 X!

Jawabannya:

Konfigurasi dari elektronnya adalah =  (X) 5s1 3d10

Nah, hal pertama yang dilakukan yaitu dengan mengambil bagian paling akhir (3d10). Jika lapisan kulit terakhir adalah 3, maka n =3. Kemudian, mencari azimuth quantum dengan mengurutkan dari lapisan paling luar. 

Karena memang azimuth sama dengan d, maka jawabannya  adalah 2. Selanjutnya, mencari magnetic quantum, kamu dapat melihat bahwa lapisan quantum paling dalam adalah d sehingga m adalah +2. Langkah terakhir, menentukan spin quantum, maka jawabannya d sama dengan -½.

Jadi, jawaban dari soal tersebut adalah n = 3, m = 0, l = 1, dan s = -½.

Cukup Mudah Bukan Mempelajari Bilangan Kuantum?

Dari penjelasan di atas, apakah kamu sudah paham mengenai bilangan kuantum? Selain pengertian dan jenis-jenisnya, dengan mempelajari contoh soal-soalnya semoga bisa membantumu lebih memahami quantum number secara mendalam.Jika kamu tertarik dengan pelajaran kimia, kamu dapat mengasah otak kamu dengan mengganti contoh soal dengan atom lainnya loh. Selain itu, perbanyak membaca dan mengerjakan soal-soal mengenai quantum number agar kamu lebih memahaminya.

Ketika mempelajari atom, terdapat salah satu konsep penting dalam struktur atom, yaitu bilangan kuantum azimut (l). Selain itu, juga terdapat orbital, yaitu wilayah di sekeliling inti atom sebagai tempat di mana elektron berada. Nah, bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum terutama kuantum azimut. 

Penasaran bagaimana bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum? Anda bisa menemukan jawabannya dengan menyimak artikel ini, karena kita akan menjelaskan secara rinci tentang konsep bilangan kuantum azimut, pengaruhnya terhadap bentuk orbital, serta implikasinya dalam konfigurasi elektron.

Konsep Bilangan Kuantum Azimut

Bilangan kuantum azimut adalah satu dari empat bilangan kuantum yang menggambarkan keadaan kuantum suatu elektron dalam atom. Secara spesifik, kuantum azimut mengindikasikan bentuk dan orientasi orbital tempat elektron berada di sekitar inti atom. 

Nilai bilangan kuantum azimut berkisar dari 0 hingga (n-1), di mana n adalah bilangan kuantum utama yang menunjukkan tingkat energi atau kulit elektron. Dengan kata lain, bilangan kuantum azimut menentukan jumlah subkulit yang ada dalam kulit tertentu.

Apa Itu Orbital?

Sementara orbital merupakan wilayah di sekitar inti atom di mana Anda memiliki probabilitas tinggi untuk menemukan elektron. Melalui konsep ini, Anda dapat memahami sifat gelombang elektron, di mana Anda tidak dapat mengidentifikasi elektron dengan pasti ada dalam posisi tertentu. 

Namun, sebenarnya Anda hanya menentukan probabilitas keberadaan elektron di sekitar inti atom. Setiap orbital memiliki tiga angka kuantum utama yang menggambarkan bentuk, ukuran, dan orientasi orbitnya. 

Bilangan kuantum utama mengidentifikasi kulit energi di mana letak orbital. Sedangkan bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut. Sementara kuantum magnetik menggambarkan orientasi arau arah orbital.

Bentuk Orbital Ditentukan oleh Bilangan Kuantum

Jika Anda sudah mempelajari teori atom kuantum mekanika, maka Anda sudah mempelajari bilangan kuantum, salah satunya yaitu kuantum azimut (l). Namun, apa fungsinya? 

Salah satu peran utama bilangan kuantum azimut (l) adalah menentukan bentuk orbital. Masing-masing nilai l memiliki korelasi dengan bentuk orbital yang spesifik. Sementara bentuk orbital menggambarkan tiga dimensi spasial di sekitar inti atom di mana Anda memiliki peluang yang tinggi untuk menemukan elektron. 

Jumlah dan Bentuk Orbital Menurut Bilangan Kuantum Azimut 

Seperti yang telah kami tegaskan sebelumnya bahwa bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut (l) juga menunjukkan jumlah subkulit yang ada dalam suatu kulit tertentu. Kemudian, ada empat bentuk orbital yang berbeda, masing-masing memiliki karakteristik bentuk yang khas:

1. Bentuk Orbital s = 1 Orbital yang Ditentukan Oleh Bilangan Kuantum

Ketika bilangan kuantum azimut (l) sama dengan 0, maka bentuk orbitalnya adalah orbital sferis atau bulat. Artinya, probabilitas tinggi untuk menemukan elektron di sekitar inti atom, dengan kepadatan paling tinggi ada di pusat. 

Pertama yaitu orbital 1s dengan kepadatan paling tinggi di pusat, kemudian semakin menurun seiring jaraknya menjauh dari inti atom. Sementara orbital 2s memiliki dua daerah dengan densitas elektron yang tinggi, dan seterusnya.

Selain itu, dalam model 3D, penggambaran orbital s seringkali adalah sebagai gelembung yang merata.

2. Bentuk Orbital p = 3 Orbital yang Ditentukan Oleh Bilangan Kuantum

Sedangkan jika bilangan kuantum azimut (l) sama dengan 1, maka orbital atom tersebut adalah orbital p. Bentuknya seperti dumbel atau dua balon dengan dua lobus. 

Sementara itu, ada tiga orbital p yang masing-masing mengarah ke sumbu x, y, dan z, atau px, py, dan pz. Walaupun begitu, berbeda dengan orbital s, probabilitas tinggi untuk menemukan elektron justru letaknya di wilayah yang lebih jauh dari inti,.

3. Orbital d = 5 Orbital

Kemudian, bentuk orbital yang ditentukan oleh bilangan kuantum azimut (l) sama dengan 2 adalah bentuk yang lebih kompleks. Orbital yang lebih kompleks tersebut adalah orbital d yang mana memiliki lima bentuk berbeda, yaitu dxy, dyz, dzx, dx2-y2, dan dz2.  

Selain bentuknya yang kompleks, arah elektronnya juga lebih kompleks. Sehingga, peluang untuk menemukan elektron ada di berbagai wilayahnya relatif tinggi.

4. Orbital f = 7 Orbital

Sementara itu, bentuk orbital f ditentukan oleh bilangan kuantum azimut (l) sama dengan 3. Orbital f memiliki tujuh bentuk dengan lobus dan bentuk yang sangat kompleks. 

Bentuk orbital f sangat rumit dan mungkin akan jarang Anda jumpai dalam atom alamiah. Sebab, atom dengan orbital f adalah atom dengan elektron yang sangat banyak. Artinya, elektron tersebut memiliki energi yang sangat tinggi.

Sebagai ringkasan, Anda bisa menyimak tabel di bawah ini untuk memahami bagaimana bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut:

Prinsip-Prinsip dalam Konfigurasi Elektron

Untuk mengetahui bentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut, Anda perlu mencari nilai kuantum azimut dengan menggunakan konfigurasi elektron. Maka dari itu, mari kita bahas apa saja prinsip-prinsip dalam menentukan konfigurasi elektron:

1. Prinsip Aufbau

Pertama, menurut prinsip Aufbau, elektron akan mengisi orbital-orbital dengan energi paling rendah dahulu sebelum mengisi orbital-orbital dengan energi yang lebih tinggi. Dengan kata lain, elektron akan mengisi orbital-orbital dalam urutan yang mengikuti urutan peningkatan energi.

Jika Anda menggambar susunan elektron atom, maka Anda harus mengikuti aturan urutan energi orbital. Sebagai contoh, orbital-orbital dengan energi paling rendah adalah orbital 1s, kemudian 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya. 

2. Prinsip Pauli

Selanjutnya, Prinsip Pauli menyatakan bahwa dalam suatu orbital, setidaknya ada dua elektron yang memiliki spin arah berlawanan (spin atas dan spin bawah). Dengan kata lain, dua elektron dalam satu orbital harus memiliki arah spin yang berbeda.

3. Prinsip Hund

Sementara prinsip Hund menyatakan bahwa dalam subkulit (nilai kuantum azimut) yang sama, elektron akan lebih cenderung mengisi orbital-orbital tunggal dengan arah spin yang sama. 

Elektron tidak akan membentuk pasangan elektron terlebih dahulu di orbital yang sama. Sehingga, jika ada tiga orbital p dalam subkulit yang sama, maka satu elektron akan mengisi setiap orbital sebelum mulai membentuk pasangan.

Contoh Penentuan Konfigurasi Elektron

Berikut adalah beberapa contoh menentukan konfigurasi elektron untuk beberapa unsur:

1. Karbondioksida (C)

Pertama, karbon memiliki nomor atom 6. Konfigurasi elektronnya adalah 1s² 2s² 2p². Artinya, dua elektron mengisi orbital 1s, dua elektron mengisi orbital 2s, lalu dua elektron sisanya mengisi orbital 2p.

2. Natrium (Na) 

Sementara natrium memiliki nomor atom 11. Maka konfigurasi elektronnya adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Dalam hal ini, dua elektron mengisi orbital 1s, total delapan elektron mengisi orbital 2s dan 2p pada kulit kedua, dan satu elektron mengisi orbital 3s.

Langkah-Langkah Menentukan Bentuk Orbital yang Ditentukan Oleh Bilangan Kuantum 

Penentuan bentuk orbital melibatkan pemahaman tentang subkulit dan jenis orbital yang terlibat. Maka dari itu, bentuk orbital ditentukan oleh bilangan azimut yang menjadi penentu subkulit. Berikut adalah langkah-langkahnya:

1. Pertama, identifikasi konfigurasi elektron unsur yang ingin Anda pelajari. Misalnya, konfigurasi elektron untuk karbon adalah 1s² 2s² 2p².
2. Kemudian, pahami subkulit yang terlibat di mana setiap subkulit dalam konfigurasi elektron memiliki jumlah orbital yang berbeda. 
3. Lalu jumlahkan jumlah elektron dalam setiap subkulit untuk menentukan berapa banyak orbital yang terisi. Sebagai contoh, konfigurasi elektron karbon (1s² 2s² 2p²) memiliki total 6 elektron yang berada di dalam 2 kulit.  Pada kulit kedua, elektron mengisi satu orbital 2s yang terisi dan tiga orbital 2p.
4. Setelah menentukan bentuk orbital, identifikasi subkulit dan nomor orbital dari orbital-orbital yang terisi. Pada contoh karbon, orbital 2s dan orbital-orbital 2p memiliki nomor orbital yang berbeda (2px, 2py, dan 2pz).
5. Berdasarkan jumlah orbital yang terisi, tentukan bentuk orbital yang terlibat. Anda bisa melihat gambar dan tabel bentuknya seperti pada bagian sebelumnya dari artikel ini. 

Baca Juga: 4 Jenis Bilangan Kuantum, Pengertian, Cara Mencarinya, & Contoh Soal

Sudah Paham Bagaimana Bentuk Orbital Ditentukan Oleh Bilangan Kuantum?

Dalam kesimpulannya, bentuk orbital atom seperti sferis, dumbel atau bentuk kompleks ditentukan oleh bilangan kuantum azimut (l). Namun sebelumnya, mula-mula Anda perlu mengetahui konfigurasi elektron atomnya. 

Maka dari itu, pahamilah prinsip Aufbau, prinsip Pauli, dan aturan Hund. Selain itu, untuk pemahaman yang lebih baik, jangan lupa berlatihlah untuk menentukan bilangan kuantum azimut dan konfigurasi elektron berbagai atom. 

Dengan begitu, pemahaman Anda tentang bagaimana bentuk orbital terpengaruh bilangan kuantum azimutnya akan semakin kuat. Semoga artikel ini bermanfaat, ya!

Memahami sifat atom adalah perjalanan yang menarik, penuh dengan evolusi teori dan model. Salah satu langkah penting dalam teori atom yaitu pengembangan teori atom mekanika kuantum, sebuah teori revolusioner yang mengubah pemahaman kita tentang perilaku partikel pada tingkat atomik dan subatomik. 

Dalam artikel ini, kita akan mempelajari secara mendalam mengenai teori mekanika kuantum dan mengeksplorasi berbagai aspeknya. Mulai dari perkembangan, teori, model atom, dan juga kelebihan serta kelemahannya. Mari simak penjelasannya di bawah ini!

Pengertian Teori Atom Mekanika Kuantum

Singkatnya, teori atom mekanika kuantum yang juga dikenal sebagai konsep fisika kuantum atau konsep kuantum merujuk pada perilaku partikel atom dan subatom pada skala terkecil materi dan energi mekanika kuantum. 

Berbeda dengan mekanika klasik yang mengatur perilaku benda pada skala makroskopis, mekanika kuantum mengatur perilaku partikel seperti elektron, proton, dan foton. Jadi, teori atom ini menekankan pendekatan ilmiah untuk memahami perilaku partikel pada skala atomik dan subatomik. 

Teroi atom ini juga biasa disebut sebagai teori atom modern. Dalam dunia kuantum, partikel seperti elektron dan proton tidak memiliki posisi atau momentum yang pasti seperti dalam mekanika klasik. Justru sebaliknya, partikel atom memiliki sifat gelombang dan peluang keberadaan dalam berbagai posisi dan energi.

Pengembangan Teori Atom Mekanika Kuantum dari Teori Bohr

Pengembangan mekanika kuantum dimulai dari abad ke-20 ketika Niels Bohr memperkenalkan model Bohr dari atom. Dari model Bohr, kita telah melihat bahwa spektra emisi dari unsur-unsur yang berbeda mengandung garis-garis diskrit. Gambar di bawah ini menunjukkan wilayah terlihat dari spektra emisi untuk hidrogen.

Spektrum emisi hidrogen menunjukkan empat panjang gelombang cahaya dalam wilayah terlihat. Fenomena tersebut adalah hasil dari elektron yang berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah, dan selama proses ini, energi terlepas dalam bentuk cahaya.

Model atom Bohr berhasil menjelaskan spektra emisi yang teramati dalam spektra hidrogen. Jadi, model Bohr menggambarkan elektron dalam orbit tertentu di sekitar inti atom, yang memungkinkan pemahaman tentang tingkat energi dan perilaku elektron dalam atom hidrogen dan ion helium. 

Meski begitu, terlepas dari kesuksesannya dalam meramalkan tingkat energi dalam atom dengan satu elektron, model Bohr tidak mampu menjelaskan struktur elektron dalam atom yang memiliki lebih dari satu elektron.

Kemudian ilmuwan mulai menyadari bahwa model Bohr memerlukan penyempurnaan atau bahkan model yang sepenuhnya baru untuk menjelaskan atom-atom yang lebih kompleks. 

3 Teori Atom Mekanika Kuantum

Berikut adalah penjelasan teori atom mekanika kuantum menurut 3 ilmuan besar:

1. Mekanika Kuantum de Broglie

Louis de Broglie mengusulkan bahwa partikel, termasuk elektron, menunjukkan perilaku seperti gelombang sekaligus partikel. Konsep tersebut kemudian dikenal dengan dualitas gelombang-partikel. Dualitas gelombang-partikel ini membentuk dasar konsep bahwa partikel juga memiliki panjang gelombang. 

Panjang gelombang de Broglie berbanding terbalik dengan momentum, sehingga partikel dengan momentum lebih tinggi memiliki panjang gelombang lebih pendek dan sebaliknya. Dari sinilah pada akhirnya teori de Broglie membantu menjelaskan fenomena interferensi elektron dan perilaku partikel pada skala kuantum.

2. Mekanika Kuantum Werner Heisenberg

Selain itu, terdapat teori atom mekanika kuantum Heisenberg tentang ketidakpastian. Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa kita tidak bisa secara tepat mengetahui posisi dan momentum partikel pada saat bersamaan. 

3. Mekanika Kuantum Erwin Schrödinger

Sementara Erwin Schrödinger mengembangkan persamaan gelombang Schrödinger. Persamaan ini menggambarkan perilaku partikel sebagai fungsi gelombang yang berkembang seiring waktu. Melalui Persamaan Schrödinger, kita dapat memprediksi peluang keberadaan partikel dalam berbagai posisi dan energi.

Model Atom Mekanika Kuantum

Menurut model atom mekanika kuantum, elektron dalam atom dijelaskan sebagai fungsi gelombang yang menggambarkan peluang keberadaannya dalam berbagai posisi dan energi.  

Teori atom mekanika kuantum mengusulkan bahwa orbit elektron menurut model Bohr tidak dapat didefinisikan dengan tepat dalam model kuantum. Sebagai gantinya, kita memiliki orbital elektron yang merepresentasikan wilayah tempat elektron mungkin ditemukan dengan probabilitas tertentu.

Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum adalah parameter yang beguna untuk menggambarkan keadaan kuantum suatu elektron dalam sebuah atom. Ada empat jenis bilangan kuantum yang dikenal, yaitu utama (n), azimut (l), magnetik (m), dan spin (s). Berikut ini penjelasannya:

1. Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan kuantum utama menunjukkan tingkat energi atau orbit utama di mana elektron berada. Semakin besar nilai n, semakin tinggi energi elektron dan semakin jauh dari inti atom.

2. Azimut (l) 

Sementara bilangan kuantum azimut menunjukkan bentuk orbital atau subkulit tempat elektron berada. Nilai l berkisar dari 0 hingga n-1. Misalnya, jika n = 3, maka nilai l dapat 0, 1, atau 2, yang masing-masing mewakili orbital s, p, atau d. Mengenai orbotal akan kami bahas pada bagian selanjutnya.

3. Magnetik (m)

Selain itu, terdapat teori bilangan atom mekanika kuantum magnetik yang menunjukkan orientasi dalam tiga dimensi ruang orbital di dalam suatu subkulit. Nilai m berkisar dari -1 hingga +1. Ini menggambarkan jumlah kemungkinan arah orbital dalam ruang.

4. Spin (s)

Terakhir, bilangan kuantum spin menunjukkan arah putaran intrinsik elektron. Nilai s adalah +1/2 atau -1/2. Selain itu, spin memiliki dampak penting pada sifat magnetik dan reaktivitas kimia elektron.

Bentuk Orbital Atom

Sementara itu, bentuk orbital atom menggambarkan probabilitas menemukan elektron pada posisi tertentu dalam wilayah ruang tertentu di sekitar inti atom. Orbital atom dibedakan oleh bilangan kuantum azimutnya (l) dan menentukan bentuk dan arah orbital dalam subkulit tertentu, yaitu:

1. Orbital s

Daerah orbital s memiliki bentuk sferis dan memiliki nilai azimut (l) = 0. Pada level energi yang sama, orbital s memiliki ukuran paling kecil dan paling mendekati inti.

2. Orbital p

Sedangkan orbital p memiliki bentuk dumbel dengan tiga orientasi, yaitu px, py, dan pz. Lalu, masing-masing orientasi memiliki nilai azimut (l) = 1.

3. Orbital d

Kemudian terdapat orbital d yang memiliki bentuk yang lebih kompleks dan lebih banyak orientasi daripada orbital s dan p di mana terdapat lima orientasi dengan nilai azimut (l) = 2.

Prinsip-Prinsip Konfigurasi Elektron

Melalui konfigurasi elektron, kita bisa mengetahui perkiraan susunan dan penempatan elektron dalam atom sesuai dengan prinsip-prinsip teori atom mekanika kuantum. Konfigurasi ini ditentukan oleh urutan pengisian orbital dengan mematuhi prinsip berikut:

• Prinsip Aufbau: Menyatakan bahwa elektron akan mengisi orbital dengan energi terendah terlebih dahulu sebelum mengisi orbital dengan energi lebih tinggi.
• Prinsip Pauli: Menyatakan bahwa dalam satu orbital, elektron harus memiliki spin berlawanan (up dan down) dan tidak boleh ada dua elektron dengan semua bilangan kuantum yang sama dalam suatu atom.
• Kaidah Hund: menyatakan bahwa dalam subkulit yang sama, elektron akan mengisi orbital dengan satu elektron terlebih dahulu sebelum mulai mengisi orbital kedua.

Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori atom mekanika kuantum memiliki lebih banyak kelebihan daripada teori-teori atom klasik sebelumnya, yaitu kemampuannya untuk menjelaskan spektra unsur secara tepat. Sehingga, teori atom modern ini dapat memberikan pandangan yang lebih akurat tentang perilaku partikel pada skala atomik. 

Lalu pada penerapannya dapat memberikan dasar bagi teknologi modern seperti elektronika dan fisika nuklir. Namun, tetap terdapat kekurangan, yakni teori atom mekanika kuantum dianggap lebih rumit dan sulit dipahami oleh orang awam. Selain itu juga memerlukan pendekatan matematis yang kompleks dalam penjelasannya.

Sudah Paham Mengenai Teori Atom Mekanika Kuantum? 

Jadi, teori atom mekanika kuantum memberikan dasar bagi pemahaman tentang perilaku atom dan partikel-elementer lainnya. Meskipun cukup kompleks, model-modelnya hingga konfigurasi elektron dalam mekanika kuantum berperan penting dalam pemahaman sifat dasar materi. 

Jika Anda seorang pelajar yang sedang mempelajari materi ini, pastikan Anda memahami konfigurasi elektron sehingga membantu memahami distribusi energi dan sifat kimia atom. Selain itu, dari konfigurasi elektron-lah Anda dapat meramalkan bagaimana elektron mengisi dan berinteraksi dalam atom berbagai unsur kimia.

Struktur atom merupakan satuan inti atom yang terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Di dalamnya terdapat inti atom yang disebut dengan nukleus. Proton dan neutron berada di dalam nukleus sedangkan elektron bergerak mengelilingi inti. Lalu, bagaimana sebenarnya pembentukan atom ini? Simak, ulasannya berikut ini!

Asal Usul Konsep Atom

Konsep atom tercetus pertama kali pada tahun 440 SM oleh Leucippus, dan pada tahun 420 SM oleh Democritos. Atom berasal dari kata ‘atomos’ isilah asal Yunani ini memiliki arti ‘tidak dapat dipecah’ ‘tidak terbagi lagi’.

Mulanya, pemikiran Leucippus dan Democritos menjelaskan suatu partikel yang terdiri dari materi akan bergerak terus menerus di ruang hampa. Materi itu disebut atom, yang senantiasa bergerak dan tidak dapat dipecah lagi. 

Namun, konsep tersebut ditolak oleh Aristoteles, seorang ahli filsuf yang kredibilitasnya tinggi dalam pengetahuan di bidang astronomi. Ia mengungkapkan alam semesta terbagi atas air, udara, tanah, dan api serta di sana tidak terdapat ruang hampa. 

Perdebatan ahli filsuf tersebut membuat adanya beberapa teori atom berdasarkan modelnya. 

1. Teori Atom Dalton

Pada awal abad ke-19, tahun 1803, John Dalton menjelaskan gagasannya terkait teori struktur atom. Model atom dalton berbentuk lingkaran seperti bola pejal, yang bersifat identik dan tidak bermuatan.

Menurutnya suatu atom yang terdiri dari unsur yang sama memiliki sifat yang sama. Tetapi, jika tersusun dari unsur yang berbeda, maka sifatnya juga beda. Dalton, juga mengemukakan atom-atom tidak dapat berubah akibat adanya reaksi kimia. 

2. Teori Atom Thomson

Teori kedua ini memiliki tujuan untuk memperbaiki teori atom Dalton. Joseph John Thomson, seorang filsuf asal Amerika, melakukan eksperimennya tentang sinar katoda. Beliau menemukan bahwa sinar katoda tersebut merupakan sebuah partikel. 

Setelah mengetahui fakta tersebut, Thomson mengemukakan bahwa sinar katoda merupakan partikel bermuatan negatif, yang disebut elektron. Teori ini dikenal  seperti teori roti kismis. Jadi, isi teori Thomson adalah bahwa pada sebuah bola atom terdapat muatan positif yang di dalamnya tersebar muatan negatif secara merata. 

3. Teori Atom Rutherford

Setelah teori atom Thomson, perkembangan selanjutnya adalah teori struktur atom dari Rutherford. Beliau merupakan ilmuwan fisika yang merupakan murid dari Thomson sehingga ia memperbaiki konsep dari gurunya. 

Rutherford melakukan eksperimen penembakan sinar alfa ke lempeng emas yang sangat tipis. Hasilnya, sebagian besar sinar alfa ada yang diteruskan, dibelokkan dan dipantulkan. 

Sinar alfa yang dipantulkan mengartikan suatu atom terdiri atas ruang rapat dan padat. Sinar yang dibelokkan mengacu pada sinar alfa yang melewati lempeng bermuatan positif, sehingga arah sinar belok karena terjadi tolakan lempeng yang memiliki muatan sama.

Oleh karena itu, isi teori atom Rutherford adalah suatu atom memiliki inti bermuatan positif dan elektron yang tersebar mengelilingi inti. Inti proton tersebut berada pada pusat atom yang memiliki ukuran lebih kecil daripada atom.

4. Teori Atom Bohr

Selanjutnya, teori atom Niels Bohr mengemukakan temuannya mengenai atom pada tahun 1913 berkaitan dengan teori kuantum. Dalam suatu atom, elektron mengelilingi inti atom dan berpindah dari tingkat energi satu ke energi yang lain. Tingkat energi itu disebut bilangan kuantum atau kulit atom.

Masing-masing teori di atas memiliki kelebihan dan kelemahannya sendiri. Sejak abad ke-20, teori struktur atom menjelaskan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif mengitari inti.

Apa Saja Sih Partikel Penyusun Struktur Atom Itu?

Partikel penyusun atom dan sifat dasar suatu materi berperan dalam pembentukan atom. Maka dari itu, tiap jenis atom memiliki sifat dan partikel yang sama. Susunannya terdiri atas partikel subatomik dan beberapa komponen penyusun atom. Berikut beberapa komponen partikel tersebut. 

 1. Partikel Subatomik

1. Proton

Proton merupakan suatu inti atom yang bermuatan positif. Muatan ini ditemukan oleh Eugene Goldstein, seorang fisikawan Jerman, melalui percobaan katoda. Muatan proton adalah +1, dengan jumlah massa atom 1.

2. Elektron

Joseph John Thomson merupakan pencetus teori atom melalui eksperimen sinar katoda pada tahun 1897. Sementara itu, pada tahun 1909, Robert Millikan juga melakukan eksperimennya dengan percobaan tetesan minyak. 

Hasil riset tersebut menunjukkan elektron bermuatan -1, dan massa elektronnya 0.

3. Neutron

Percobaan oleh J. Chadwick pada tahun 1932, mengemukakan bahwa partikel yang menciptakan radiasi berdaya tinggi ternyata tidak memiliki muatan. Berdasakran percobaan tersebut, beliau menjelaskan bahwa neutron memiliki muatan nol, dengan massa neutron adalah 1.

2. Kulit Atom

Kulit atom merupakan tempat lintasan elektron untuk mengelilingi inti. Orbit ini memiliki kapasitas tertentu yang bersifat tetap.

• Kulit atom (k) dapat mengisi kulit elektron maksimal berjumlah 2, 
• (l) dapat memuat maksimal 4 elektron, sedangkan 
• (m) memuat kulit elektron maksimal 8. 

Semakin besar bilangan kuantum pada atom, maka semakin jauh jarak kulit atom dari inti, dan semakin besar energi elektron yang beredar.

3. Nomor Atom dan Nomor Massa

Dalam satu atom, terdapat nomor atom dan nomor massa sendiri. Nomor atom adalah jumlah proton yang ada pada nukleus (inti atom). Sedangkan nomor atom merupakan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.

Fungsi Struktur Atom Dalam Kimia

Secara teori, komposisi atom ternyata memiliki beberapa fungsi dalam tabel periodik maupun reaksi kimia. Berikut 4 fungsi susunan atom yang patut Anda ketahui. 

1. Penentuan Identitas Unsur

Setiap unsur memiliki nomor atom yang berbeda dengan lainnya. Perbedaan itu memudahkan untuk klasifikasi unsur dalam tabel periodik berdasarkan susunan atom. 

2. Penentuan Sifat Kimia

Sifat kimia dapat dilihat pada teori konfigurasi elektron. Contohnya, elektron valensi memiliki peran dalam membentuk ikatan kimia. 

3. Menentukan Reaktivitas Kimia

Reaktivitas atom dapat ditentukan melalui interaksi elektron pada orbit. Konfigurasi elektron juga menimbulkan adanya kecenderungan atom untuk bereaksi dengan unsur yang lain. 

Perbedaan Isotop, Isobar, dan Isoton Dalam Struktur Atom

Dalam komposisi atom, ketiga elemen tersebut memiliki peran dan perbedaan masing-masing. Pelajari penjelasan singkat yang menunjukkan perbedaan ketiganya berikut ini. 

1. Nomor Massa Isotop 

Isotop merupakan atom atom dalam unsur kimia yang memiliki jumlah proton sama namun nomor massa berbeda. Contohnya suatu atom karbon memiliki jumlah proton 6, namun massa atomnya ada tiga, yaitu 12, 13, dan 14.

2. Nomor Atom Isobar 

Isobar merupakan atom-atom yang memiliki nomor atom berbeda namun nomor massanya sama. Contohnya atom hidrogen dan helium, hidrogen memiliki nomor atom 1 dan massa atom 3, sedangkan helium memiliki nomor atom 2 dan massa atom 3.

3. Jumlah Proton pada Isoton

Isoton merupakan atom-atom yang memiliki neutron sama, namun jumlah proton berbeda. Jumlah neutron didapatkan dari selisih nomor massa dengan nomor atomnya. Contohnya atom hidrogen dengan atom helium. Jika nomor atom dan nomor massanya dikurangi, maka hasil keduanya adalah 2. 

Muatan Listrik dan Struktur Atom

Suatu atom terdiri atas proton bermuatan positif dan neutron bermuatan netral. Keduanya membentuk suatu inti atom yang disebut nukleus. Elektron yang bermuatan negatif mengelilingi inti menghasilkan gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom yang terikat dengan gaya elektromagnetik ini akan membentuk suatu molekul.

Dalam dunia fisika, gaya elektromagnetik disebabkan oleh partikel-partikel yang memiliki muatan listrik. Muatan listrik terjadi apabila dua benda yang sama akan tarik menarik sedangkan dua benda yang berbeda akan tolak menolak.

Teori kimia menyebutkan adanya ion positif dan ion negatif dalam muatan listrik. Proses ionisasi merupakan pergantian suatu atom atau molekul menjadi ion dengan cara melepaskan atau menerima elektron.

Ion positif merupakan suatu atom yang memiliki proton lebih banyak dan akan melepaskan satu/lebih elektron. Sebaliknya, ion negatif memiliki elektron yang lebih banyak sehingga ia akan menerima satu/lebih elektron.

Apa Peran Struktur Atom Dalam Kehidupan Sehari-hari?

Seperti yang telah disinggung sebelumnya, atom merupakan bagian yang paling kecil pada materi-materi yang ada muka bumi. Atom-atom yang bergabung akan membentuk suatu unsur. Sementara gabungan dari suatu unsur disebut dengan molekul.

Manusia dan makhluk hidup juga membutuhkan molekul, seperti air (H2O), Udara (CO2), juga gas (H2), begitu pula dengan berbagai proses di alam semesta, seperti proses metabolisme dan ionisasi. 

Semua itu menunjukkan bahwa struktur atom merupakan bagian dari proses kehidupan manusia dan makhluk-makhluk hidup lainnya di Bumi, mulai dari perkembangan, pertumbuhan, hingga kematian.