Bilangan Kuantum Spin dan Fungsinya

KOMPAS.com – Semua jenis materi yang ada di dunia tersusun dari atom sebagai materi dasarnya.

Tubuh manusia, hewan, tumbuhan, batu, air, udara, tanah, besi, kaca, dan materi lainnya terbentuk dari atom. Sebagai substansi dasar, atom telah dipelajari oleh para ilmuan berabad-abad lalu.

Ada banyak teori tentang model atom, namun yang masih berlaku hingga sekarang adalah model atom mekanika kuantum.

Model mekanika kuantum menyatakan bahwa atom terdiri dari proton dan neutron di intinya juga elektron di kulitnya.

Setiap elektron memiliki kulit dan subkulitnya masing-masing yang menandakan tingkat energinya. Dilansir Khan Academy, elektron memiliki sifat intrinsik yang disebut spin, dan elektron dapat memiliki salah satu dari dua kemungkinan nilai spin.

Baca juga: Aturan Penulisan Angka dan Bilangan dalam Kalimat

Bilangan kuantum spin

Bilangan kuantum spin adalah bilangan kuantum keempat yang dilambangkan dengan ms atau s. Disadur dari Thought Co, bilangan kuantum spin menunjukkan orientasi momentum sudut intrinsik elektron dalam atom.

Bilangan kuantum spin ditemukan oleh Otto Stern dan Walter Gerlach melalui eksperimennya pada tahun 1920. Berdasarkan situs BCcampus Open Publishing, dalam percobaan tersebut medan magnet eksternal yang tidak seragam mengalihkan bekas elektron ke dua arah yang berbeda.

Hal tersebut terjadi karena kuantisasi momentum sudut spin, sekaligus membuktikan bahwa elektro memiliki momentum sudut spin.

Bilangan kuantum spin hanya ada dua yaitu spin up yang dilambangkan dengan +1/2 dan spin down yang dilambangkan dengan -1/2.

Nilai spin elektron sering disalahpahami dengan arah putaran seperti +1/2 yang menunjukkan putaran searah jarum jam dan -1/2 yang menunjukkan putaran berlawanan arah jarum jam.

Baca juga: Macam-Macam Bilangan dan Pengertiannya

Namun sebenarnya nilai spin ini menunjukkan keadaan kuantum dan medan magnet yang dimiliki elektron.

Bilangan kuantum spin berfungsi untuk menyatakan momentum sudut suatu partikel. Bilangan kuantum spin memberikan petunjuk apakah suatu elektron bisa berbagai orbital dengan elektron lainnya.

Dalam suatu kotak orbital, elektron hanya dapat berbagi ruang jika bilangan kuantum spinnya berbeda.

Dilansir dari Chemistry LibreTexts, elektron memiliki medan magnet karena putarannya. Ketika elektron dengan dua spin berbeda berada dalam satu orbital, putarannya akan saling menghilangkan.

Hal tersebut membuat spin total elektronnya sama dengan nol dan elektron menjadi dimagnetik. Disadur dari CK-12, atom diamagnetik tidak dapat ditarik oleh magnet namun dapat ditolak sedikit oleh magnet.

Adapun pada materi dengan elektron spin tunggal, ia dapat menjadi paramagnetik dengan orbital yang tidak stabil. Atom paramagnetik tidak bisa ditolak medan magnet, namun tertarik sedikit oleh magnet. Sehingga bilangan kuantum spin juga dapat menentukan sifat suatu materi.

Baca juga: Bilangan Eksponen: Definisi, Sifat, dan Contoh Soal