Sebelum kita perlu mengetahui dahulu elemen apa saja yang terkandung dalam rokok. ROKOK mengandung kurang lebih 4000 elemen-elemen,dansetidaknya 200 diantaranya dinyatakan bahaya bagi kesehatan.Racun utama pada rokok adalah tar,nikotin,dan karbon monoksida.

Tar adalah hirokarbon yang bersifat lengket dan menempel pada paru-paru

Nikotin adalah zat adiktif yang mempengaruhi syaraf dan peredaran darah.Zat ini bersifat karsinogen,dan mampu memicu terjadinya kangker paru-paru.

Karbon monoksida adalah Zat yang mengikat hemoglobin dalam darah,membuat darah tidak mampu mengikat oksigen.

Efek Racun, Efek racun pada rokok ini membuat asap rokok mengalami resiko lebih besar di banding yang tidak menghisap asap rokok,perbandingannya adalah sebagai berikut:14x menderita kanker paru-paru,mulut,dan tenggorokan       

            4x menderita kanker esopagus

            2x kanker kandung kempih

            2x serangan jantung

Rokok juga meningkatkan resiko kefatalan bagi penderita pneumonia dan gagal jantung,serta tekanan darah tinggi.

Batas aman,menggunakan rokok dengan kadar nikotin rendah tidak akan membantu,karena untuk mengikuti kebutuhan akan zat adiaktif itu,perokok cenderung menyedot asap rokok secara lebih keras,lebih dalam dan lebih lama

Analisis kebiasaan,lakukan analisis atas kebiasaan-kebiasaan merokok yang telah di lakukan selama ini,misalnya:kapan anda secara otomatis ingin merokok:hasil analisis ini akan membantu dalam mengerem keinginan merokok.

Susun daftar alasan,lakukan segala hal yang membuat anda tidak kembali merokok,selalu ingat alasan-alasan yang mendasari anda untuk tidak merokok,jika perlu susun daftar alasan itu,seperti;menghindari kanker,gagal jantung,gangguan pencernaan,kehidupan sosial yang lebih baik,ingat kesehatan dan kepentingan keluarga,makan lebih enak.

Langsung berhenti,pilihlah sebuah hari di mana anda akan berhenti,dan pada hari itu,langsung berhenti total tanpa melakuakan tahapan-tahapan,umumnya rencana anda kepada orang-orang terdekat anda agar mereka bisa membantu.

Waspada pada hari-hari awal,hari-hari awal akan terasa sangat berat,cobalah mengalihkan perhatian dengan mengkonsumsi permen atau permen karet,tanpa gula,sementara waktu,kurangilah kegiatan yang berkaitan dengan rokok.

Nikmati Hidup,uang seharusnya di pakai untuk membeli rokok dapat di pakai untuk membeli hadiah bagi diri sendiri atau di tabung.

Konsumsi Rendah Kalori,selama minggu-minggu pertama { sampai kira-kira empat minggu }.

Dampak bahaya merokok bagi tubuh Manusia :

Reproduksi dan Fertilitas: Pengaruh dari merokok terhadap reproduksi dan kesuburan cukup fatal. Merokok dapat meningkatkan risiko impotensi, kerusakan sperma, mengurangi jumlah sperma dan menyebabkan kanker testis.

Mulut dan Gigi: Merokok dapat menyebabkan bau mulut dan gigi bernoda. Hal ini juga dapat menyebabkan penyakit gusi dan kerusakan indera perasa. Penyebab paling serius dari merokok pada area ini adalah peningkatan risiko mengembangkan kanker pada lidah, tenggorokan, dan bibir.

Kulit: Merokok mengurangi jumlah oksigen ke kulit sehingga dapat mempercepat penuaan dan kulit tampak abu-abu.

Tulang: Merokok dapat menyebabkan tulang cepat lemah dan rapuh. Wanita terutamanya, 5-10% lebih mungkin untuk menderita osteoporosis dibandingkan non-perokok.

Perut: Merokok dapat meningkatkan kemungkinan terkena kanker perut dan resiko kanker ginjal, pankreas dan kandung kemih.

Paru-paru: Merokok menyebabkan penyakit paru obstruktif kronik (PPOK). PPOK adalah penyakit progresif yang membuat seseorang sulit untuk bernapas. Banyak perokok tidak tahu bahwa mereka telah terkena penyakit ini hingga sudah terlambat. Tidak ada obat untuk penyakit ini dan tidak ada cara untuk membalikkan kerusakan.

Jantung: Karbon monoksida dari rokok mencuri oksigen darah dan mengarah pada pengembangan kolesterol mengendap di dinding arteri. Efek ini meningkatkan risiko serangan.

Pencegahan bahaya merokok bagi tubuh manusia :

Sulitnya memberantas kebiasaan merokok. Hampir semua orang mengetahui bahwa racun nikotin yang terdapat dalam asap rokok membahayakan bagi kesehatan. Bukan hanya untuk perokok itu sendiri melainkan juga untuk orang-orang disekitarnya yang ikut menghisap asap tersebut (perokok pasif). Selain itu, asap rokok juga mengganggu hubungan sosial antara perokok dan bukan perokok.

Menurut Sarlito Wirawan Sarwono (Psikologi Lingkungan,1992) orang-orang yang merokok tidak mau menghentikan kebiasaannya karena beberapa alasan, antara lain :

Faktor kenikmatan (kecanduan nikotin).

Status ( simbol kelaki-lakian).

Mengakrabkan hubungan sosial sesama perokok.

Pengendalian masalah rokok sebenarnya telah diupayakan diantaranya melalui penetapan Kawasan Tanpa Rokok (KTR) dibeberapa tatanan dan sebagian wilayah Jakarta, Kota Bogor, Kota Cirebon dan sebagainya.Begitu juga beberapa lintas sektor seperti Departemen Perhubungan dengan menetapkan penerbangan pesawat menjadi penerbangan tanpa asap rokok, Departemen Pendidikan Nasional menetapkan sekolah menjadi kawasan tanpa rokok, serta beberapa Pemda yang menyatakan tempat kerja sebagai kawasan tanpa asap rokok.

Kawasan Tanpa Rokok adalah ruangan atau arena yang dinyatakan dilarang untuk kegiatan produksi, penjualan, iklan, promosi, ataupun penggunaan rokok. Penetapan Kawasan Tanpa Rokok merupakan upaya perlindungan masyarakat terhadap risiko ancaman gangguan kesehatan karena lingkungan tercemar asap rokok. Penetapan Kawasan Tanpa Rokok perlu diselenggarakan di tempat umum, tempat kerja, angkutan umum, tempat ibadah, arena kegiatan anak-anak, institusi pendidikan dan tempat pelayanan kesehatan.

Dapat dikatakan rokok itu lebih banyak mudharatnya (dampak negatifnya) dari pada dampak positifnya. Apabila hal ini dibiakan terus berlangsung, maka akan mengakibatkan permasalahan yang serius pada kesehatan tubuh manusia. Dan seharusnya masyarakat sadar akan bahaya merokok bagi kesehatan tubuh mereka.Namun hal itu masih sulit dilakukan di Indonesia. (Iwanbazyli)

Sebelum kita perlu mengetahui dahulu elemen apa saja yang terkandung dalam rokok. ROKOK mengandung kurang lebih 4000 elemen-elemen,dansetidaknya 200 diantaranya dinyatakan bahaya bagi kesehatan.Racun utama pada rokok adalah tar,nikotin,dan karbon monoksida.

Tar adalah hirokarbon yang bersifat lengket dan menempel pada paru-paru

Nikotin adalah zat adiktif yang mempengaruhi syaraf dan peredaran darah.Zat ini bersifat karsinogen,dan mampu memicu terjadinya kangker paru-paru.

Karbon monoksida adalah Zat yang mengikat hemoglobin dalam darah,membuat darah tidak mampu mengikat oksigen.

Efek Racun, Efek racun pada rokok ini membuat asap rokok mengalami resiko lebih besar di banding yang tidak menghisap asap rokok,perbandingannya adalah sebagai berikut:14x menderita kanker paru-paru,mulut,dan tenggorokan       

            4x menderita kanker esopagus

            2x kanker kandung kempih

            2x serangan jantung

Rokok juga meningkatkan resiko kefatalan bagi penderita pneumonia dan gagal jantung,serta tekanan darah tinggi.

Batas aman,menggunakan rokok dengan kadar nikotin rendah tidak akan membantu,karena untuk mengikuti kebutuhan akan zat adiaktif itu,perokok cenderung menyedot asap rokok secara lebih keras,lebih dalam dan lebih lama

Analisis kebiasaan,lakukan analisis atas kebiasaan-kebiasaan merokok yang telah di lakukan selama ini,misalnya:kapan anda secara otomatis ingin merokok:hasil analisis ini akan membantu dalam mengerem keinginan merokok.

Susun daftar alasan,lakukan segala hal yang membuat anda tidak kembali merokok,selalu ingat alasan-alasan yang mendasari anda untuk tidak merokok,jika perlu susun daftar alasan itu,seperti;menghindari kanker,gagal jantung,gangguan pencernaan,kehidupan sosial yang lebih baik,ingat kesehatan dan kepentingan keluarga,makan lebih enak.

Langsung berhenti,pilihlah sebuah hari di mana anda akan berhenti,dan pada hari itu,langsung berhenti total tanpa melakuakan tahapan-tahapan,umumnya rencana anda kepada orang-orang terdekat anda agar mereka bisa membantu.

Waspada pada hari-hari awal,hari-hari awal akan terasa sangat berat,cobalah mengalihkan perhatian dengan mengkonsumsi permen atau permen karet,tanpa gula,sementara waktu,kurangilah kegiatan yang berkaitan dengan rokok.

Nikmati Hidup,uang seharusnya di pakai untuk membeli rokok dapat di pakai untuk membeli hadiah bagi diri sendiri atau di tabung.

Konsumsi Rendah Kalori,selama minggu-minggu pertama { sampai kira-kira empat minggu }.

Dampak bahaya merokok bagi tubuh Manusia :

Reproduksi dan Fertilitas: Pengaruh dari merokok terhadap reproduksi dan kesuburan cukup fatal. Merokok dapat meningkatkan risiko impotensi, kerusakan sperma, mengurangi jumlah sperma dan menyebabkan kanker testis.

Mulut dan Gigi: Merokok dapat menyebabkan bau mulut dan gigi bernoda. Hal ini juga dapat menyebabkan penyakit gusi dan kerusakan indera perasa. Penyebab paling serius dari merokok pada area ini adalah peningkatan risiko mengembangkan kanker pada lidah, tenggorokan, dan bibir.

Kulit: Merokok mengurangi jumlah oksigen ke kulit sehingga dapat mempercepat penuaan dan kulit tampak abu-abu.

Tulang: Merokok dapat menyebabkan tulang cepat lemah dan rapuh. Wanita terutamanya, 5-10% lebih mungkin untuk menderita osteoporosis dibandingkan non-perokok.

Perut: Merokok dapat meningkatkan kemungkinan terkena kanker perut dan resiko kanker ginjal, pankreas dan kandung kemih.

Paru-paru: Merokok menyebabkan penyakit paru obstruktif kronik (PPOK). PPOK adalah penyakit progresif yang membuat seseorang sulit untuk bernapas. Banyak perokok tidak tahu bahwa mereka telah terkena penyakit ini hingga sudah terlambat. Tidak ada obat untuk penyakit ini dan tidak ada cara untuk membalikkan kerusakan.

Jantung: Karbon monoksida dari rokok mencuri oksigen darah dan mengarah pada pengembangan kolesterol mengendap di dinding arteri. Efek ini meningkatkan risiko serangan.

Pencegahan bahaya merokok bagi tubuh manusia :

Sulitnya memberantas kebiasaan merokok. Hampir semua orang mengetahui bahwa racun nikotin yang terdapat dalam asap rokok membahayakan bagi kesehatan. Bukan hanya untuk perokok itu sendiri melainkan juga untuk orang-orang disekitarnya yang ikut menghisap asap tersebut (perokok pasif). Selain itu, asap rokok juga mengganggu hubungan sosial antara perokok dan bukan perokok.

Menurut Sarlito Wirawan Sarwono (Psikologi Lingkungan,1992) orang-orang yang merokok tidak mau menghentikan kebiasaannya karena beberapa alasan, antara lain :

Faktor kenikmatan (kecanduan nikotin).

Status ( simbol kelaki-lakian).

Mengakrabkan hubungan sosial sesama perokok.

Pengendalian masalah rokok sebenarnya telah diupayakan diantaranya melalui penetapan Kawasan Tanpa Rokok (KTR) dibeberapa tatanan dan sebagian wilayah Jakarta, Kota Bogor, Kota Cirebon dan sebagainya.Begitu juga beberapa lintas sektor seperti Departemen Perhubungan dengan menetapkan penerbangan pesawat menjadi penerbangan tanpa asap rokok, Departemen Pendidikan Nasional menetapkan sekolah menjadi kawasan tanpa rokok, serta beberapa Pemda yang menyatakan tempat kerja sebagai kawasan tanpa asap rokok.

Kawasan Tanpa Rokok adalah ruangan atau arena yang dinyatakan dilarang untuk kegiatan produksi, penjualan, iklan, promosi, ataupun penggunaan rokok. Penetapan Kawasan Tanpa Rokok merupakan upaya perlindungan masyarakat terhadap risiko ancaman gangguan kesehatan karena lingkungan tercemar asap rokok. Penetapan Kawasan Tanpa Rokok perlu diselenggarakan di tempat umum, tempat kerja, angkutan umum, tempat ibadah, arena kegiatan anak-anak, institusi pendidikan dan tempat pelayanan kesehatan.

Dapat dikatakan rokok itu lebih banyak mudharatnya (dampak negatifnya) dari pada dampak positifnya. Apabila hal ini dibiakan terus berlangsung, maka akan mengakibatkan permasalahan yang serius pada kesehatan tubuh manusia. Dan seharusnya masyarakat sadar akan bahaya merokok bagi kesehatan tubuh mereka.Namun hal itu masih sulit dilakukan di Indonesia. (Iwanbazyli)

lahirnya kimia

Kimia modern dimulai oleh kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Ia menemukan hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Berdasarkan prinsip ini, kimia maju di arah yang benar.

Sebenarnya oksigen ditemukan secara independen oleh dua kimiawan, kimiawan Inggris Joseph Priestley (1733-1804) dan kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), di penghujung abad ke-18. Jadi, hanya sekitar dua ratus tahun sebelum kimia modern lahir. Dengan demikian, kimia merupakan ilmu pengetahuan yang relatif muda bila dibandingkan dengan fisika dan matematika, keduanya telah berkembang beberapa ribu tahun.

Latihan Struktur Atom

2.1 Teori Bohr

Hitung energi yang diserap oleh elektron yang tereksitasi dari (n= 1) ke (n = 3). Tentukan panjang gelombang radiasi elektromagnetik yang berkaitan. Teori Bohr mengasumsikan energi elektron atom hidrogen adalah -2,718 x 10^–18/n² (J)
2.1 Jawab: Energinya dapat dihitung dengan persamaan (2.9).

Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang elektromagnetik ν= c/λ. Jadi E = hc/λ, panjang gelombang dapat diperoleh sebagai berikut:

2.3 Persamaan De Broglie

Hitung panjang gelombang yang berkaitan dengan elektron (m= 9,11 x 10^-31 kg) yang bergerak dengan kecepatan 5,31x 10⁶ m s^-1.
2.3 Jawab

2.4 Potensial kotak satu dimensi

Elektron dijebak dalam kotak satu dimensi dengan lebar 0,3 nm. Tentukan tingkat energinya. Hitung frekuensi dan panjang gelombang bila elektron berpindah dari (n = 2) ke (n = 1).
2.4 Jawab:

Frekuensi dan panjang gelombang elektronnya adalah:

2.5 Prinsip ketidakpastian

Posisi elektron dalam atom akan ditentukan dengan ketepatan sampai 0,02 nm. Perkirakan ketidakpastian yang berkaitan dengan kecepatan elektronnya
2.5 Jawab:

Menarik untuk membandingkannya dengan kecepatan cahaya (3,0 x 10⁸ m s^-1).

2.6 Konfigurasi elektron atom

Umumnya energi orbital atom poli-elektron meningkat dengan urutan 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p. Tentukan konfigurasi elektron ²⁶Fe, ⁴⁰Zr, ⁵²Te di keadaan dasarnya. Bila Anda tidak dapat menyelesaikan soal ini, kembali kerjakan soal ini setelah menyelesaikan Bab 5.
2.6 Jawab:
²⁶Fe; (1s)²(2s)²(2p)⁶(3s)²(3p)⁶(3d)⁶(4s)^2
40Zr; (1s)²(2s)²(2p)⁶(3s)²(3p)⁶(3d)¹⁰(4s)²(4p)⁶(4d)²(5s)^2
52Te; (1s)²(2s)²(2p)⁶(3s)²(3p)⁶(3d)¹⁰(4s)²(4p)⁶(4d)¹⁰(5s)²(5p)⁴

Kelahiran mekanika kuantum

Kata Kunci: atom, bilangan kuantum, elektron, gelombang, konfigurasi elektron, mekanika kuantum, panjang gelombang, partikel, persamaan schrodinger, prinsip pauli

Ditulis oleh Yoshito Takeuchi pada 01-03-2008

a. Sifat gelombang partikel

Di paruh pertama abad 20, mulai diketahui bahwa gelombang elektromagnetik, yang sebelumnya dianggap gelombang murni, berperilaku seperti partikel (foton). Fisikawan Perancis Louis Victor De Broglie (1892-1987) mengasumsikan bahwa sebaliknya mungkin juga benar, yakni materi juga berperilaku seperti gelombang. Berawal dari persamaan Einstein, E = cp dengan p adalah momentum foton, c kecepatan cahaya dan E adalah energi, ia mendapatkan hubungan:

E = hν =ν = c/λ atau hc/ λ = E, maka h/ λ= p … (2.12)

De Broglie menganggap setiap partikel dengan momentum p = mv disertai dengan gelombang (gelombang materi) dengan panjang gelombang λ didefinisikan dalam persamaan (2.12) (1924). Tabel 2.2 memberikan beberapa contoh panjag gelombang materi yang dihitung dengan persamaan (2.12). Dengan meningkatnya ukuran partikel, panjang gelombangnya menjadi lebih pendek. Jadi untuk partikel makroskopik, particles, tidak dimungkinkan mengamati difraksi dan fenomena lain yang berkaitan dengan gelombang. Untuk partikel mikroskopik, seperti elektron, panjang gelombang materi dapat diamati. Faktanya, pola difraksi elektron diamati (1927) dan membuktikan teori De Broglie.

Tabel 2.2 Panjang-gelombang gelombang materi.

partikel	massa (g)	kecepatan (cm s-1)	Panjang gelombang (nm)
elektron (300K)	9,1×10-28	1,2×107	6,1
elektron at 1 V	9,1×10-28	5,9×107	0,12
elektron at 100 V	9,1×10-28	5,9×108	0,12
He atom 300K	6,6×10-24	1,4×105	0,071
Xe atom 300K	2,2×10-22	2,4×104	0,012

Latihan 2.7 Panjang-gelombang gelombang materi.
Peluru bermassa 2 g bergerak dengan kecepatan 3 x 10² m s^-1. Hitung panjang gelombang materi yang berkaitan dengan peluru ini.
Jawab: Dengan menggunakan (2.12) dan 1 J = 1 m² kg s^-2, λ = h/ mv = 6,626 x 10^-34 (J s)/ [2,0 x 10^-3(kg) x 3 x10²(m s^-1)] = 1,10 x 10^-30 (m² kg s^-1)/ (kg m s^-1) = 1,10 x 10^-30 m
Perhatikan bahwa panjang gelombang materi yang berkaitan dengan gelombang peluru jauh lebih pendek dari gelombang sinar-X atau γ dan dengan demikian tidak teramati.

b. Prinsip ketidakpastian

Dari yang telah dipelajari tentang gelombang materi, kita dapat mengamati bahwa kehati-hatian harus diberikan bila teori dunia makroskopik akan diterapkan di dunia mikroskopik. Fisikawan Jerman Werner Karl Heisenberg (1901-1976) menyatakan tidak mungkin menentukan secara akurat posisi dan momentum secara simultan partikel yang sangat kecil semacam elektron. Untuk mengamati partikel, seseorang harus meradiasi partikel dengan cahaya. Tumbukan antara partikel dengan foton akan mengubah posisi dan momentum partikel.
Heisenberg menjelaskan bahwa hasil kali antara ketidakpastian posisi x dan ketidakpastian momentum p akan bernilai sekitar konstanta Planck:

xp = h (2.13)

Hubungan ini disebut dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg.
Latihan 2.8 Ketidakpastian posisi elektron.
Anggap anda ingin menentukan posisi elektron sampai nilai sekitar 5 x 10^-12 m. Perkirakan ketidakpastian kecepatan pada kondisi ini.
Jawab: Ketidakpastian momentum diperkirakan dengan persamaan (2.13). p = h/x = 6,626 x 10^-34 (J s)/5 x 10^-12 (m) = 1,33 x 10^-22 (J s m^-1). Karena massa elektron 9,1065 x 10^-31 kg, ketidakpastian kecepatannya v akan benilai: v = 1,33 x 10^-22(J s m^-1) / 9,10938 x 10^-31 (kg) = 1,46 x 10⁸ (m s^-1).
Perkiraan ketidakpastian kecepatannya hampir setengah kecepatan cahaya (2,998 x10⁸ m s^-1) mengindikasikan bahwa jelas tidak mungkin menentukan dengan tepat posisi elektron. Jadi menggambarkan orbit melingkar untuk elektron jelas tidak mungkin.

c. Persamaan Schrödinger

Fisikawan Austria Erwin Schrödinger (1887-1961) mengusulkan ide bahwa persamaan De Broglie dapat diterapkan tidak hanya untuk gerakan bebas partikel, tetapi juga pada gerakan yang terikat seperti elektron dalam atom. Dengan memperuas ide ini, ia merumuskan sistem mekanika gelombang. Pada saat yang sama Heisenberg mengembangkan sistem mekanika matriks. Kemudian hari kedua sistem ini disatukan dalam mekanika kuantum.
Dalam mekanika kuantum, keadaan sistem dideskripsikan dengan fungsi gelombang. Schrödinger mendasarkan teorinya pada ide bahwa energi total sistem, E dapat diperkirakan dengan menyelesaikan persamaan. Karena persamaan ini memiliki kemiripan dengan persamaan yang mengungkapkan gelombang di fisika klasik, maka persamaan ini disebut dengan persamaan gelombang Schrödinger.
Persamaan gelombang partikel (misalnya elektron) yang bergerak dalam satu arah (misalnya arah x) diberikan oleh:

(-h²/8π²m)(d²Ψ/dx²) + VΨ = EΨ … (2.14)

m adalah massa elektron, V adalah energi potensial sistem sebagai fungsi koordinat, dan Ψ adalah fungsi gelombang.

POTENSIAL KOTAK SATU DIMENSI (SUB BAB INI DI LUAR KONTEKS KULIAH KITA) Contoh paling sederhana persamaan Schrödinger adalah sistem satu elektron dalam potensial kotak satu dimensi. Misalkan enegi potensial V elektron yang terjebak dalam kotak (panjangnya a adalah 0 dalam kotak (0 < x < a) dan ∞ di luar kotak. Persamaan Schrödinger di dalam kotak menjadi: d2Ψ/dx2 = (-8π2mE/h2)Ψ … (2.15) Ψ= 0 di x = 0 dan x = a … (2.16) Persamaan berikut akan didapatkan sebagai penyelesaian persamaan-persamaan di atas: Ψ(x) = (√2/a)sin(nπx/a) … (2.17) Catat bahwa n muncul secara otomatis. Persamaan gelombang Ψ sendiri tidak memiliki makna fisik. Kuadrat nilai absolut Ψ, Ψ2, merupakan indikasi matematis kebolehjadian menemukan elektron dalam posisi tertentu, dan dengan demikian sangat penting sebab nilai ini berhubungan dengan kerapatan elektron. Bila kebolhejadian menemukan elektron pada posisi tertentu diintegrasikan di seluruh ruang aktif, hasilnya harus bernilai satu, atau secara matematis: ∫Ψ2dx = 1 Energinya (nilai eigennya) adalah E = n2h2/8ma2; n = 1, 2, 3… (2.18) Jelas bahwa nilai energi partikel diskontinyu.

ATOM MIRIP HIDROGEN

Dimungkinkan uintuk memperluas metoda yang digunakan dalam potensial kotak satu dimensi ini untuk menangani atom hidrogen dan atom mirip hidrogen secara umum. Untuk keperluan ini persamaan satu dimensi (2.14) harus diperluas menjadi persamaan tiga dimensi sebagai berikut:

(-h²/8π²m)Ψï¼»(∂²/∂x²) + (∂²/∂y²) +(∂²/∂z²)ï¼½+V(x, y, z)Ψ = EΨ … (2.19)

Bila didefinisikan ∇² sebagai:

(∂²/∂x²) + (∂²/∂y²) +(∂²/∂z²) = ∇² … (2.20)

Maka persamaan Schrödinger tiga dimensi akan menjadi:

(-h²/8π²m)∇²Ψ +VΨ = EΨ … (2.21)

atau ∇²Ψ +(8π ²m/h²)(E -V)Ψ = 0 … (2.22)

Energi potensial atom mirip hidrogen diberikan oleh persamaan berikut dengan Z adalah muatan listrik.

V = -Ze²/4πε₀r … (2.23)

Bila anda substitusikan persamaan (2.23) ke persamaan (2.22), anda akan mendapatkan persamaan berikut.

∇²Ψ+(8π²m/h²)ï¼»E + (Ze²/4πε₀r)ï¼½Ψ = 0 … (2.24)

Ringkasnya, penyelesaian persamaan ini untuk energi atom mirip hidrogen cocok dengan yang didapatkan dari teori Bohr.

BILANGAN KUANTUM

Karena elektron bergerak dalam tiga dimensi, tiga jenis bilangan kuantum (Bab 2.3(b)), bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik diperlukan untuk mengungkapkan fungsi gelombang. Dalam Tabel 2.3, notasi dan nilai-nilai yang diizinkan untuk masing-masing bilangan kuantum dirangkumkan. Bilangan kuantum ke-empat, bilangan kuantum magnetik spin berkaitan dengan momentum sudut elektron yang disebabkan oleh gerak spinnya yang terkuantisasi. Komponen aksial momentum sudut yang diizinkan hanya dua nilai, +1/2(h/2π) dan -1/2(h/2π). Bilangan kuantum magnetik spin berkaitan dengan nilai ini (m_s = +1/2 atau -1/2). Hanya bilangan kuantum spin sajalah yang nilainya tidak bulat.

Tabel 2.3 Bilangan kuantum

Nama (bilangan kuantum)	simbol	Nilai yang diizinkan
Utama	n	1, 2, 3,…
Azimut	l	0, 1, 2, 3, …n – 1
Magnetik	m(ml)	0, ±1, ±2,…±l
Magnetik spin	ms	+1/2, -1/2

Simbol lain seperti yang diberikan di Tabel 2.4 justru yang umumnya digunakan. Energi atom hidroegn atau atom mirip hidrogen ditentukan hanya oleh bilangan kuantum utama dan persamaan yang mengungkapkan energinya identik dengan yang telah diturunkan dari teori Bohr.

Tabel 2.4 Simbol bilangan kuantum azimut

nilai	0	1	2	3	4
simbol	s	p	d	f	g

d. Orbital
Fungsi gelombang elektron disebut dengan orbital. Bila bilangan koantum utama n = 1, hanya ada satu nilai l, yakni 0. Dalam kasus ini hanya ada satu orbital, dan kumpulan bilangan kuantum untuk orbital ini adalah (n = 1, l = 0). Bila n = 2, ada dua nilai l, 0 dan 1, yang diizinkan. Dalam kasus ada empat orbital yang didefinisikan oelh kumpulan bilangan kuantum: (n = 2, l = 0), (n = 2, l = 1, m = -1), (n = 2, l = 1, m = 0), (n = 2, l = 1, m = +1).
Latihan 2.9 Jumlah orbital yang mungkin.
Berapa banyak orbital yang mungkin bila n = 3. Tunjukkan kumpulan bilangan kuantumnya sebagaimana yang telah dilakukan di atas.
Jawab: Penghitungan yang sama dimungkinkan untuk kumpulan ini (n = 3, l = 0) dan (n = 3, l = 1). Selain itu, ada lima orbital yang betkaitan dengan (n =3, l =2). Jadi, (n = 3, l = 0), (n = 3, l = 1, m = -1), (n =3, l = 1, m =0), (n =3, l = 1, m = +1) 、 (n =3, l =2, m = -2), (n =3, l = 2, m = -1), (n = 3, l = 2, m = 0), (n = 3, l = 2,m =+1), (n = 3, l = 2, m = +2). Semuanya ada 9 orbital.
Singkatan untuk mendeskripsikan orbita dengan menggunakan bilangan kuantum utama dan simbol yang ada dalam Tabel 2.4 digunakan secara luas. Misalnya orbital dengan kumpulan bilangan kuantum (n = 1, l = 0) ditandai dengan 1s, dan orbital dengan kumpulan bilangan kuantum (n = 2, l = 1) ditandai dengan 2p tidak peduli nilai m-nya.
Sukar untuk mengungkapkan Ψ secara visual karena besaran ini adalah rumus matematis. Namun, Ψ² menyatakan kebolehjadian menemukan elektron dalam jarak tertentu dari inti. Bila kebolhejadian yang didapatkan diplotkan, anda akan mendapatkan Gambar 2.5. Gambar sferis ini disebut dengan awan elektron.

Bila kita batasi kebolehjadian sehingga katakan kebolehjadian menemukan elektron di dalam batas katakan 95% tingkat kepercayaan, kita dapat kira-kira memvisualisasikan sebagai yang ditunjukkan dalam Gambar 2.6.

KONFIGURASI ELEKTRON ATOM

Bila atom mengnadung lebih dari dua elektron, interaksi antar elektron harus dipertimbangkan, dan sukar untuk menyelesaikan persamaan gelombang dari sistem yang sangat rumit ini. Bila diasumsikan setiap elektron dalam atom poli-elektron akan bergerak dalam medan listrik simetrik yang kira-kira simetrik orbital untuk masing-masing elektron dapat didefinisikan dengan tiga bilangan kuantum n, l dan m serta bilangan kunatum spin m_s, seperti dalam kasus atom mirip hidrogen.
Energi atom mirip hidrogen ditentukan hanya oleh bilangan kuantum utama n, tetapi untuk atom poli-elektron terutama ditentukan oleh n dan l. Bila atom memiliki bilangan kuantum n yang sama, semakin besar l, semakin tinggi energinya.

PRINSIP EKSKLUSI PAULI

Menurut prinsip eksklusi Pauli, hanya satu elektron dalam atom yang diizinkan menempati keadaan yang didefinisikan oleh kumpulan tertentu 4 bilangan kuantum, atau, paling banyak dua elektron dapat menempati satu orbital yang didefinisikan oelh tiga bilangan kuantum n, l dan m. Kedua elektron itu harus memiliki nilai m_s yang berbeda, dengan kata lain spinnya antiparalel, dan pasangan elektron seperti ini disebut dengan pasangan elektron.
Kelompok elektron dengan nilai n yang sama disebut dengan kulit atau kulit elektron. Notasi yang digunakan untuk kulit elektron diberikan di Tabel 2.5.

Tabel 2.5 Simbol kulit elektron.

n	1	2	3	4	5	6	7
simbol	K	L	M	N	O	P	Q

Tabel 2.6 merangkumkan jumlah maksimum elektron dalam tiap kulit, mulai kulit K sampai N. Bila atom dalam keadaan paling stabilnya, keadaan dasar, elektron-elektronnya akan menempati orbital dengan energi terendah, mengikuti prinsip Pauli.

Tabel 2.6 Jumlah maksimum elektron yang menempati tiap kulit.

n	kulit	l	simbol	Jumlah maks elektron	total di kulit
1	K	0	1s	2	(2 = 2×12)
2	L	0	2s	2	(8 = 2×22)
		1	2p	6
3	M	0	3s	2	(18 = 2×32)
		1	3p	6
		2	3d	10
4	N	0	4s	2	(32 = 2×42)
		1	4p	6
		2	4d	10
		3	4f	14

Di Gambar 2.7, tingkat energi setiap orbital ditunjukkan. Dengan semakin tingginya energi orbital perbedaan energi antar orbital menjadi lebih kecil, dan kadang urutannya menjadi terbalik. Konfigurasi elektron setiap atom dalam keadaan dasar ditunjukkan dalam Tabel 5.4. Konfigurasi elektron kulit terluar dengan jelas berubah ketika nomor atomnya berubah. Inilah teori dasar hukum periodik, yang akan didiskusikan di Bab 5.
Harus ditambahkan di sini, dengan menggunakan simbol yang diberikan di Tabel 2.6, konfigurasi elektron atom dapat dungkapkan. Misalnya, atom hidrogen dalam keadaan dasar memiliki satu elektron diu kulit K dan konfigurasi elektronnya (1s¹). Atom karbon memiliki 2 elektron di kulit K dan 4 elektron di kulit L. Konfigurasi elektronnya adalah (1s²2s²2p²).