Apa itu Subkulit?

Subkulit adalah area di dalam kulit elektron atom yang mengandung jenis orbital elektron. Setiap atom terdiri dari inti pusat dari satu atau lebih proton positif dan nol atau lebih neutron tanpa muatan, dengan elektron yang bergerak mengelilinginya. Elektron atom tidak bebas bergerak secara acak, tetapi, sampai taraf tertentu, terikat. Seperti halnya buku-buku yang disusun menurut format bab, halaman, dan baris, elektron atom juga diatur ke dalam kulit, subkulit, orbital. Kecuali elektron tereksitasi secara energetik, mereka tetap berada di orbital tersebut.

Penetapan kulit dan subkulit bergantung pada karakteristik mekanika kuantum elektron terikat. Ada empat bilangan kuantum seperti itu: “n,” “l,” “m” dan “s.” Ini adalah bilangan kuantum primer yang berhubungan dengan energi (n) — yang terkait dengan model atom Bohr, bilangan kuantum momentum sudut (l), vektor komponen momentum sudut (m) dan bilangan kuantum spin (s). Nilai-n mendefinisikan shell, dan harus berupa bilangan bulat tidak kurang dari satu. Jika bilangan kuantum primer n=1, nomor kulitnya adalah 1, disebut juga kulit K; jika n=2, nomor kulitnya adalah 2, kulit L; jika n=3, kulit M; n=4, kulit N; n=5, kulit O; dan seterusnya.

Melewati, sejenak, deskripsi tingkat berikutnya urutan – subkulit – orbital elektron tergantung pada nilai dan momentum sudut elektron. Nilai bilangan kuantum momentum sudut, l, bisa nol atau bilangan bulat lebih besar dari nol; jika l=0, orbitalnya adalah orbital s; jika l=1, itu adalah p-; jika l=2, a d-; l=3, sebuah f- dan jika orbital bernilai l=4, orbital tersebut adalah orbital-g. Ini adalah nilai-l yang menentukan probabilitas bahwa sebuah elektron akan ditemukan dalam wilayah ruang tertentu, wilayah yang memiliki bentuk tertentu. Orbital s berbentuk bola, sedangkan orbital p memiliki dua bola pipih dengan permukaan datar yang saling berhadapan. Bentuk orbital-d mungkin memiliki empat bola yang berhubungan erat, atau dua bola di atas dan di bawah cincin — nilai l yang lebih tinggi mengarah ke bentuk probabilitas orbital lainnya.

Setiap kulit memiliki satu atau lebih subkulit, yang masing-masing dapat berisi orbital. Huruf yang mengidentifikasi subkulit cocok dengan jenis orbital yang dikandungnya: subkulit d berisi orbital d, subkulit f, orbital f. Jumlah komponen momentum sudut yang mungkin atau nilai-m, dikalikan dengan jumlah kemungkinan kuantum spin atau nilai-s, menentukan jumlah orbital maksimum yang dapat ada dalam subkulit tertentu. Nilai untuk m dapat berupa bilangan bulat antara -1 dan +1, termasuk 0, sedangkan s harus berupa +1/2 atau -1/2. Perhitungan memberi kita, dalam kasus subkulit-f (l=3), tujuh nilai-m dan dua nilai-s, menghasilkan maksimum 7×2=14 orbital yang mungkin.

Menjumlahkan orbital subkulit memberi kita jumlah orbital yang mungkin di setiap jenis kulit. Dalam kulit K, hanya ada satu subkulit s, yang dengan sendirinya mengandung maksimal dua orbital s. Dua subkulit, s- dan p-, terkandung dalam kulit-L, dan setiap subkulit berisi hingga 2+6=8 orbital. Tiga subkulit dari kulit M, s-, p- dan d-, dapat menampung 2+6+10=18 orbital, sedangkan subkulit s-, p-, d- dan f pada kulit-N menampung hingga 2 +6+10+14=32 orbital. Kulit G termasuk subkulit s-, p-, d-, f- dan g, dan dapat berisi sebanyak 2+6+10+14+18=50 orbital.