Memahami Diagram Orbital, Pengertian dan Langkah Menyusunnya

Diagram orbital biasanya digunakan untuk memudahkan dalam menentukan nilai suatu bilangan kuantum magnetik dan spin. Sementara itu, bilangan kuantum utama dan azimut bisa ditentukan secara mudah melalui konfigurasi elektron.

Wilayah daerah dalam ruang di sekitar inti atom dikenal sebagai orbital yang memiliki kemungkinan tertinggi untuk menemukan elektron. Dalam penyusunan diagram orbital, elektron disimbolkan dengan anak panah ke atas, melambangkan elektron spin +½. Sedangkan menghadap ke bawah melambangkan elektron spin -½.

Pengertian Diagram Orbital

Melansir dari Akupintar.id, orbital adalah bagian dari subkulit atom sebagai daerah yang paling mungkin ditempati oleh elektron. Sementara itu, diagram orbital adalah elektron yang menempati dalam orbital atom.

Elektron disimbolkan dengan anak panah yang menghadap ke bawah atau ke atas dalam menyusun diagram orbital. Untuk menandai distribusi orbital di dalam atom, anak panah diletakkan dalam suatu garis horizontal.

Langkah-langkah Menyusun Diagram Orbital

Melansir dari Kelaspintar.id, berikut beberapa langkah menyusun diagram orbital:

1. Menuliskan Konfiguransi Elektron Berdasarkan Aturan Aufbau

Aturan Aufbau memiliki prinsip pengisian elektron dalam suatu orbital dimulai dari tingkat energi terendah ke tingkat energi lebih tinggi. Orbital s memiliki tingkat energi terendah dan berturut-turut semakin tinggi untuk orbital p, d dan f. Pengisian elektron dalam orbital bisa digambarkan menggunakan diagram berikut:

 Dalam setiap subkulit memiliki jumlah maksimum elektron sebagai berikut:

• Dalam subkulit s maksimal berisi 2 elektron
• Dalam subkulit p maksimal berisi 6 elektron
• Dalam subkulit d maksimal ada 10 elektron
• Dalam subkulit f maksimal ada 14 elektron

2. Dilambungkan dengan kotak

Orbital yang dilambungkan dengan kotak, berikut penjabarannya:

• Orbital s= 1 kotak
• Orbital p= 3 kotak
• Orbital d= 5 kotak
• Orbital f= 7 kotak

3. Isi Kotak Orbital

Langkah selanjutnya isi kotak orbital dengan elektron pada masing-masing subkulit tanda panah ke atas atau bawah. Satu kotak biasanya diisi maksimum 2 elektron.

Orbital-orbital tersebut dilambangkan dengan sekelompok kotak yang bersisian dan memiliki energi sama. Orbital ini digambarkan dengan kotak terpisah dan tingkat energi berbeda. Dalam pengisian orbital elektron ada aturan yang harus diikuti yaitu sebagai berikut:

• Asas Larangan Pauli

Dalam asas larangan Pauli menyatakan bahwa ada dua elektron dalam suatu atom yang memiliki empat bilangan kuantum sama. Bilangan kuantum n, l dan m yaitu sama pada orbital yang sama. Yang membedakan hanya bilangan kuantum spin (s). Dalam hal ini, setiap orbital berisi maksimum dua elektron dengan arah berlawanan.

• Aturan Hund

Aturan pengisian elektron ini dikemukakan oleh seorang ahli Fisika dari Jerman yaitu Friedrich Hund (1927) yaitu sebagai berikut:

Masing-masing orbital dengan energi sama diisi terlebih dahulu oleh satu elektron dengan arah (spin) sama. Kemudian elektron memasuki orbital-orbital dengan arah spin berlawanan secara urut.

Dengan kata lain dalam subkulit yang sama, orbital terisi oleh masing-masing satu elektron dengan arah panah sama. Kemudian elektron tersisa diisi oleh elektron pasangan dengan arah panah berlawanan.
Agar semakin paham, coba lihat diagram berikut:

Jika diperhatikan diagram orbital unsur S pada konfigurasi 3p4, tiga elektron ditempatkan terlebih dahulu dengan gambar tanda panah ke atas lalu 1 elektron tersisa digambarkan oleh tanda arah panah ke bawah.

Untuk menentukan bilangan kuantum magnetik dan spin diperlukan diagram orbital. Sedangkan orbital diartikan sebagai suatu daerah di suatu ruang yang berisi inti antom dan memiliki kemungkinan tertinggi untuk menemukan elektron.