Elektron merupakan partikel subatomik yakni partikel yang lebih kecil dibandingkan atom dengan muatan negatif. Elektron adalah partikel elementer yang tidak punya komponen dasar atau substruktur. Sedangkan massa elektron adalah sekitar 9.109x 10-31 kg serta muatan listrik sebesar -1.602 x 10-19 coloumb.
Untuk subatomik pertama yang dinamakan elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson saat sedang meneliti sinar katoda di tahun 1897. Ia memasang 2 plat logam yang disusun paralel ke sinar katoda lalu menambahkan potensi listrik di antara kedua plat. Elektron tersusun kemudian menyebar berdasarkan orbitnya. Elektron tersebut bergerak memutari inti atom sama seperti lapisan orbit tertentu dan lapisan orbit elektron dinamakan dengan kulit elektron.
A. Hubungan Bilangan Kuantum Dengan Elektron
Metode bilangan kuantum dipakai untuk menentukan posisi dari atom. Ada 4 bilangan kuantum yakni bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azmut, bilangan kuantum magnetik dan juga bilangan kuantum spin:
1. Bilangan Kuantum Utama
Bilangan kuantum utama menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi yang paling utama. Bilangan kuantu utama sendiri dilambangkan dengan n. Ini selalu berbentuk bilangan positif serta tidak pernah nol seperti 1, 2, 3, 4 dan seterusnya. Lapisan atom ini dinyakan dengan K, L, M, N dan seterusnya. Apabila nilai kuantum semakin besar, maka jarak elektron serta inti atom juga akan semakin besar.
2. Bilangan Kuantum Azimut
Bilangan kuantum azimut atau momentum sudut menggambarkan subkulit yang dilambangkan dengan l. Bilangan ini dipakai untuk menentukan orbital dari elektron. Sedangkan penanda subkulit di bilangan azimut dilambangkan dengan s, p, d, f dan seterusnya. Sedangkan untuk nilai I sendiri adalah 4, 5, 6, 7 dan seterusnya dan 4 huruf pertama merupakan spektrum logam. Untuk ketentuan nilai kuantum azimut ini akan tergantung dari nilai kuantum utama dan berikut rumusnya:
Nilai l = 0 sampai (n – 1)
Contoh:
- Nilai n adalah 1
- Nilai l adalah 1s
- Nilai n adalah 2
- Nilai l adalah 2s, 2p
- Nilai n adalah 3
- Nilai l adalah 3s, 3p, 3d
- Nilai n adalah 4
- Nilai l adalah 4s, 4p, 4d, 4f
- Nilai n adalah 5
- Nilai l adalah 5s, 5p, 5d, 5f
- Nilai n adalah 6
- Nilai l adalah 6s, 6p, 6d
- Nilai n adalah 7
- Nilai l adalah 7s, 7p
3. Bilangan Kuantum Magnetik
Bilangan kuantum magnetik menggambarkan orientasi orbital pada subkulit. Bilangan ini dilambangkan dengan m yang dipakai untuk membedakan antara orientasi orbital pada subkulit tertentu. Berikut adalah rumus bilangan kuantum magnetik:
Nilai m adalah –l sampai +l
Keterangan:
Kulit = n
Subkulit = l
Nama Orbital = nl
Orientasi = m1
Contohnya:
1. n = 1
l = 0
nl = 1s
m1 = 0;
Jumlah dari orbital adalah 1
Maksimum yang terisi adalah 2e–
2. Kulit n = 2
l = 0
nl = 2s
m1 = 1, 0, -1
Jumlah orbital = 1
Maksimum terisi = 2e–
l = 1
nl = 2p
m1 = 1, 0, -1
Jumlah dari orbital adalah 3
Maksimum yang terisi adalah 6e–
3. Kulit n = 3
l = 0
nl = 3s
m1 = 0
Jumlah orbital adalah 1
Maksimum yang terisi adalah 2e–
l = 1
nl = 3p
m1 = 1, 0, -1
Jumlah orbital adalah 3
Maksimum yang terisi adalah 6e–
l = 2
nl = 3d
m1 = 2, 1, 0, -1, -2
Jumlah orbital adalah 5
Maksimum yang terisi adalah 10e–
4. Bilangan Kuantum Spin
Bilangan kuantum spin menggambarkan arah rotasi elektron pada orbitnya. Bilangan kuantum spin ini dilambangkan dengan s. Setiap kali orbit memuat 2 elektron dengan arah rotasi yang berlawanan, maka:
- Searah putaran jarum jam atau ke arah atas dengan notasi +1/2.
- Berlawanan arah jarum jam atau ke arah bawah dengan notasi -1/2.
B. Transisi Elektron
Transisi elektron merupakan perpindahan 1 orbit ke orbit lainnya. Apabila transisi berasal dari orbit yang lebih luar ke orbit yang lebih dalam, maka nantinya akan menghasilkan energi. Sedangkan apabila transisi berasal dari orbit yang lebih dalam ke orbit luar, maka akan memerlukan energi.
C. Contoh Perpindahan Elektron
- Pada saat kaca serta kain sutra yang saling digosokkan, maka elektron akan pindah ke kain sutra dan menghasilkan kaca yang bermuatan positif serta kain bermuatan negatif.
- Pada saat penggaris plastik serta kain wool saling digosok, maka elektron dari kain wool akan pindah ke penggaris plastik. Ini menyebabkan kain wool bermuatan positif dan penggaris plastik bermuatan negatif.
- Pada saat penggaris plastik serta rambut saling digosok, maka elektron dari rambut akan pindah ke penggaris listrik sehingga rambut bermuatan positif dan penggaris bermuatan negatif.
- Pada saat balon dan kain wool saling digosok, maka elektron pada kain wool akan pindah ke balon. Ini menyebabkan kain wool bermuatan positif dan balon bermuatan negatif.
