STRUKTUR ATOM

Nilai ke empat bilangan kuantum Al

Untuk unsur Al dengan nomor atom 13, kombinasi bilangan kuantum yang mungkin untuk elektron _terluar_ pada keadaan dasar adalah
1). n = 3, 𝓁 = 1, m = +1 dan s = +1/2

(2) n = 3, 𝓁 = 3, m = +1 dan s = +1/2

(3) n = 3, 𝓁 = 1, m = -2 dan s = -1/2

(4) n = 3, 𝓁 = -1, m = +1 dan s = +1/2

(5) n = 3, 𝓁 = 1, m = +1 dan s = +1/2

Setelah melihat soal di atas dari textbook atau soal di negara lain, seorang guru/dosen di Indonesia bertanya dalam hati: kok soalnya gampang sekali? Karena dirasa terlalu gampang, dibuatlah soal yang dianggapnya lebih baik, yaitu: 

Unsur Al dengan nomor atom 13, kombinasi bilangan kuantum elektron terakhir yang mungkin adalah 

2). n = 3, 𝓁 = 1, m = +1 dan s = -1/2

3). n = 3, 𝓁 = 1, m = 0 dan s = +1/2

4). n = 3, 𝓁 = 1, m = 0 dan s = -1/2

5). n = 3, 𝓁 = 1, m = -1 dan s = +1/2

6). n = 3, 𝓁 = 1, m = -1 dan s = -1/2

Padahal soal yang dianggapnya lebih baik karena _tidak terlalu gampang_ tsb. mengandung kesalahan prinsip yang fatal. Tidak mungkin elektron bisa diatur untuk masuk ke px dulu, atau ke py dulu, atau ke pz dulu, karena tingkat energinya sama. Kalau tingkat energinya berbeda, barulah elektron akan memilih yang tingkat energinya lebih rendah.

Kesalahan fatal yang lain, tidak mungkin elektron diatur agar spin-up dulu, karena spin-down sama energinya dengan spin-up. Kalau sudah spin-down, barulah elektron berikutnya spin-down lagi di orbital lain yang setara energinya. Menurut aturan Hund, kalau satu elektron sudah spin-down di salah satu orbital 2p, maka elektron kedua di subkulit itu akan spin-down lagi, tapi di orbital lain.

Karena kesalahan fatal ini, maka semua jawaban di atas, dari (1) hingga (6), betul SEMUA.

Soal yang KELIRU di atas, masih mengandung kekeliruan tambahan. Seharusnya ditambah kata-kata "pada keadaan dasar". Tanpa kata-kata itu, maka konfigurasi elektron Al adalah:

(a)   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

(b)  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3d¹

(c)   1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p²

(d)  1s² 2s² 2p⁶ 3s⁰ 3p³

(e)  1s¹ 2s¹ 2p⁶ 3s¹ 3p⁴

(disadur dari grup Asosiasi guru kimia Indonesia)