Tabla de Contenidos
Saat sebuah planet bergerak mengelilingi matahari, jalurnya yang tepat, yang disebut orbit, dapat dilacak. Pandangan atom yang sangat disederhanakan terlihat serupa, dengan elektron yang mengorbit nukleus. Namun, kenyataannya berbeda. Elektron sebenarnya hidup di wilayah ruang yang disebut orbital. Orbit dan orbit adalah kata-kata yang mirip, tetapi konsepnya sangat berbeda dan tidak boleh disalahartikan.
model Bohr
Dalam fisika atom, model Bohr menggambarkan atom sebagai inti kecil bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron. Elektron ini bergerak dalam orbit melingkar di sekitar nukleus; itu adalah struktur yang mirip dengan tata surya, kecuali gaya elektrostatik , dan bukan gravitasi, yang mengerahkan daya tarik.
Meskipun berguna untuk menjelaskan reaktivitas dan ikatan kimia beberapa unsur, model atom Bohr tidak secara akurat mencerminkan bagaimana elektron didistribusikan di ruang sekitar inti. Ini karena atom tidak berputar mengelilingi inti seperti Bumi berputar mengelilingi Matahari, melainkan berada di orbit elektron. Bentuk yang relatif kompleks ini disebabkan oleh fakta bahwa elektron tidak hanya berperilaku seperti partikel, tetapi juga seperti gelombang. Persamaan matematis mekanika kuantum, yang dikenal sebagai fungsi gelombang, dapat memprediksi, dengan tingkat probabilitas tertentu, di mana sebuah elektron mungkin berada pada waktu tertentu. Dengan demikian, area tempat elektron paling mungkin berada disebut orbitnya.
orbital atom
Orbital atom memiliki bentuk yang berbeda tetapi semuanya berpusat pada inti atom. Orbital yang paling umum dalam kimia kuantum dasar adalah orbital yang sesuai dengan subkulit s, p, dan d. Namun, orbital f juga ditemukan di keadaan dasar atom yang lebih berat. Urutan elektron mengisi orbital atom dan bentuk orbital merupakan faktor penting dalam memahami perilaku kimia atom dan reaksinya.
kulit elektron pertama
Orbital yang paling dekat dengan inti, disebut orbital 1s, dapat menampung hingga dua elektron. Ini disebut orbital 1s karena bulat di sekitar nukleus. Orbital 1s selalu terisi sebelum orbital lainnya.
Hidrogen, misalnya, memiliki satu elektron. Oleh karena itu, hanya satu titik di orbital 1s yang ditempati. Titik ini ditetapkan sebagai 1s1, di mana superskrip 1 mengacu pada elektron di orbital 1s. Helium, di sisi lain, memiliki dua elektron, sehingga dapat sepenuhnya mengisi orbital 1s dengan dua elektronnya. Ini disebut 1s2, mengacu pada dua elektron dalam helium di orbital 1s.
Pada tabel periodik, hidrogen dan helium adalah satu-satunya dua unsur pada baris (periode) pertama, karena mereka adalah satu-satunya yang memiliki elektron hanya pada kulit pertamanya, orbital 1s.
kulit elektron kedua
Kulit elektron kedua dapat berisi delapan elektron. Kulit ini berisi orbital s bola lain dan tiga orbital p berbentuk lonceng, yang masing-masing dapat menampung dua elektron. Setelah orbital 1s terisi, kulit elektron kedua terisi, pertama mengisi orbital 2s dan kemudian tiga orbital p. Mengisi orbital p masing-masing membutuhkan satu elektron; ketika setiap orbital p memiliki satu elektron, satu detik dapat ditambahkan.
Sebagai contoh kita dapat menggunakan litium (Li), yang mengandung tiga elektron yang menempati kulit pertama dan kedua. Dua elektron mengisi orbital 1s dan elektron ketiga mengisi orbital 2s. Jadi, konfigurasi elektron litium adalah 1s22s1.
Neon (Ne), pada bagiannya, memiliki total sepuluh elektron: dua di orbital 1s terdalam dan delapan mengisi kulit keduanya (dua di orbital 2s dan tiga di orbital p). Oleh karena itu, ini adalah gas yang lembam dan stabil secara energetik, oleh karena itu jarang membentuk ikatan kimia dengan atom lain.
kulit elektron ketiga
Unsur-unsur yang lebih besar memiliki orbital ekstra, yang membentuk kulit elektron ketiga. Substrand d dan f memiliki bentuk yang lebih kompleks dan masing-masing berisi lima dan tujuh orbital. Kulit utama 3n memiliki subkulit s, pyd dapat menampung 18 elektron. Kulit utama 4n memiliki orbital s, p, d dan f dan dapat menampung 32 elektron.
Saat kita bergerak lebih jauh dari nukleus, jumlah elektron dan orbital yang ada di tingkat energi meningkat. Saat berpindah dari satu atom ke atom lainnya pada tabel periodik, struktur elektronik dapat dibangun dengan menempatkan satu elektron lagi di orbital berikutnya yang tersedia.
Sifat-sifat elektron dalam orbital
Elektron menampilkan dualitas gelombang-partikel, yang berarti bahwa mereka menunjukkan beberapa sifat partikel dan beberapa karakteristik gelombang. Di antara sifat-sifat partikel, misalnya elektron hanya memiliki muatan listrik -1 dan pergerakan elektron dalam orbital.
Selain itu, elektron tidak mengorbit nukleus seperti Bumi mengorbit Matahari.Orbitnya adalah gelombang berdiri, dengan tingkat energi seperti harmonik pada string yang bergetar. Tingkat energi elektron yang lebih rendah seperti frekuensi dasar dari string yang bergetar, sedangkan tingkat energi yang lebih tinggi seperti harmonik. Terakhir, wilayah yang dapat mengandung elektron lebih mirip awan atau atmosfer, kecuali jika probabilitas menggambar bola, yang hanya berlaku jika atom hanya memiliki satu elektron.
Sumber
- Barradas, F. (2016). Orbital dalam pendidikan kimia : analisis melalui representasi grafiknya .
- De Yesus, E. (2003). Orbital dan Ikatan Kimia .
