Bilangan Kuantum Spin Apa Itu? Simak Penjelasannya Berikut Ini!

Bilangan Kuantum Spin
Ilustrasi Bilangan Kuantum Spin. Foto: Ist/Net

Bilangan kuantum spin menggambarkan orientasi elektron dalam atom. Dalam bilangan kuantum terdapat 4 bilangan kuantum yang menggambarkan konfigurasi elektron. Spin adalah bilangan kuantum keempat dari kawanan bilangan kuantum.

Kuantum spin merupakan bilangan kuantum yang mensyaratkan momentum sudut intrinsik atau momentum sudut spin atau cukup spin saja pada partikel tertentu.

Bilangan kuantum keempat ini menunjukkan orientasi elektron menempati orbital. Untuk penjelasan selanjutnya, bisa Anda simak di bawah ini.

Baca Juga: Bilangan Kuantum Azimut Terkenal Dengan Keterkaitan Ilmu Matematika

Penjelasan Tentang Bilangan Kuantum Spin

Ketika kita memikirkan sebuah elektron dalam sebuah atom, barangkali yang pertama kali terlintas dalam pikiran kita adalah gasing yang tengah berputar. Bagian atas gasing tersebut dapat berputar berlawanan atau searah dengan jarum jam.

Tidak berbeda dengan cara tersebut, elektron yang menempati orbital bertindak serupa gasing sedang berputar. Bilangan yang terkenal dengan bilangan kuantum keempat ini merupakan nilai angka yang merefleksikan orientasi elektron menempati orbital. Symbol yang bisa kita gunakan untuk bilangan kuantum keempat ini adalah ms .

Setiap orbital hanya bisa menampung dua elektron saja. Satu elektron akan mempunyai putaran +1/2 dan satu elektron yang lainnya akan mempunyai putaran -1/2. Elektron akan kerap mengisi orbital sebelum mereka mulai berpasangan.

Oleh karena hal tersebut, elektron pertama dalam orbital bilangan kuantum spin akan mempunyai spin +1/2. Selanjutnya, setelah semua orbital terisi setengah, elektron akan mulai berpasangan.

Elektron kedua dalam orbital ini yang nantinya akan mempunyai spin -1/2. Apabila terdapat dua elektron di dalam orbital yang sama, maka elektron akan berputar berlawanan arah.

Baca Juga: Sifat Unsur Transisi: Unsur Kimia Golongan 3 Hingga 12, Ini Penjelasannya

Spin Elektron

Langkah awal yang bisa mempermudah untuk mendefinisikan perilaku elektron dalam atom tertuju pada penyelesaian persamaan gelombang schrodinger untuk atom hidrogen yang merupakan kasus cukup sederhana dengan satu elektron terikat pada inti atom. Hal yang demikian bisa menjelaskan banyak fitur spektrum atom dalam bilangan kuantum spin.

Solusi memerlukan setiap kemungkinan kondisi elektron untuk penjabarannya oleh tiga bilangan bilangan kuantum. Masing-masing terdeteksi sebagai nomor kulit elektron n, nomor orbital I, dan nomor momentum sudut orbital m.

Momentum sudut ini merupakan apa yang menjadi konsep klasik yang mengukur momentum dari massa yang bergerak melingkar di sekeliling suatu titik.

Dengan menggunakan ekstensi dan pendekatan, seorang ahli fisika bisa memperluas pekerjaan mereka dari hidrogen ke atom yang memuat lebih banyak elektron.

Kombinasi Bilangan Kuantum

Di bawah ini merupakan kombinasi bilangan kuantum spin dan bilangan kuantum lainnya:

  1. Tiga bilangan kuantum yakni n, I, dan m, yang menggambarkan suatu orbital merupakan bilangan bulat: 0, 1, 2, 3.
  2. Bilangan kuantum utama atau n, tidak boleh 0. Maka dari itu, nilai n yang semestinya adalah angka 1, 2, 3, 4, ….
  3. Selanjutnya, bilangan kuantum sudut atau I bisa berupa bilangan bulat antara o dan n-1. Apabila nilai n adalah 3, maka nilai I bisa berupa 0, 1, atau 2.
  4. Bilangan kuantum magnetik atau m bisa berupa bilangan bulat antara -I dan +I. Apabila nilai I adalah 2, maka nilai m bisa berupa -2, -1, 0, +1, atau +2.
  5. Orbital yang mempunyai nilai bilangan kuantum utama sama akan membentuk Shell (n).

Bilangan Kuantum Selain dari Bilangan Kuantum Spin

Terdapat empat buah bilangan kuantum. Berikut adalah penjelasan terkait macam-macam bilangan kuantum tersebut.

  1. Bilangan kuantum utama, merupakan bilangan kuantum yang menggambarkan kulit elektron serta kadar energinya. Nantinya bilangan kuantum utama akan bergantung terhadap jarak dari inti atom atau nukleus dan elektron.
  2. Bilangan kuantum azimut, merupakan bilangan kuantum yang juga sering disebut dengan bilangan kuantum momentum sudut orbital yang menggambarkan akan bentuk orbit. Azimut ini tidak sekedar membentuk orbital elektron saja, melainkan juga membentuk subkulit dalam atom.
  3. Bilangan kuantum selain dari bilangan kuantum spin ada bilangan kuantum magnetik. Nilai bilangan kuantum tersebut merefleksikan orientasi orbital dalam objek ruang 3D (tiga dimensi).

Bilangan kuantum magnetik ini mempunyai ketergantungan dengan bilangan kuantum Azimut sehingga penulisannya adalah dengan m= -I, …0, ….1.

Contohnya, ketika sebuah elektron mempunyai bilangan azimut dengan nilai 2 dan berada di orbit d, maka lahirlah kuantum bilangan magnetiknya yaitu m= -2, -1, 0, 1, 2.

Bilangan kuantum keempat inilah yang telah banyak kita bahas di atas. Nilainya yang menggambarkan arah putaran elektron dengan tidak memiliki ketergantungan dengan bilangan-bilangan kuantum lainnya.

Bilangan kuantum spin, bisa juga memperlihatkan sifat magnetik elektron. Hal tersebut terjadi ketika spin yang berlawanan dengan elektron dipertemukan. Keduanya saling meniadakan dan sama-sama tidak mempunyai medan magnet yang bersih. (R10/HR Online)