Mengajarkan Bentuk Orbital Atom Interaktif dengan Jmol

Adanya aplikasi Jmol dapat dijadikan bahan pembelajaran di kelas. Bagaimana bentuk-bentuk orbital yang ditentukan oleh harga-harga bilangan kuantum. Visual bentuk-bentuk orbital yang ditemui dari referensi kebanyakan 2-dimensi, atau kalau dijumpai 3-dimensi sifatnya statis, tidak bersifat interaktif. Berikut ini cara memvisualkan bentuk-bentuk orbital menggunakan Jmol. Pada kesempatan lain akan dibuat visual interaktif bentuk molekul sehingga lebih berguna dan praktis.

Jmol ini bersifat luring (offline) asal sudah punya silakan ikuti tutorial ini. Bila belum memiliki Jmol di komputer sila simak catatan tutorial-nya di sini.

Orbital atom sederhana dapat dimodelkan berdasarkan nilai-nilai bilangan kuantum n, l, dan m. Jmol telah dapat membantu memvisualkan dalam bentuk model 3D interaktif.

1. Buka Jmol
   
   
2. Buka Console (File > Console)
   
   
3. Tampilkan sumbu x y z.
   Di Console ketik perintah
   $ set axesMolecular;set axesScale 0.5;axes on
   dan tekan Enter.
   Tampilannya akan seperti berikut.
   
   
   
   
   Tanda $ sudah ada secara default pada Console. Huruf biru yang muncul setelah menekan Enter diproses secara otomatis bila penulisan perintah benar, bila ada perintah yang salah biasa akan diberi peringatan dengan tulisan warna merah.
   
   axesScale (skala panjang axis xyz) bisa diubah lebih panjang misalnya menjadi 0.9.
   
   
4. Tampilkan bentuk orbital atom berdasarkan harga bilangan kuantum. Kembali ke Console, ketik perintah
   $  isosurface phase atomicOrbital 3 2 1
   Tulisan 3 2 1 ini merupakan bilangan kuantum n = 3; l = 2; m = +1. Tampilannya akan seperti berikut.
   
   
   
   
   
5. Silakan coba untuk kombinasi bilangan kuantum yang lain.

Cara mengubah warna latar dari hitam menjadi putih misalnya ketik di Console $ color background white

Cara mengubah warna bentuk orbital atom menjadi warna lain ketik di Console $
isosurface sign yellow violet phase atomicOrbital 3 2 1
Warna orbital akan berubah menjadi kuning dan violet.

---

Berikut orbital-orbital dan nilai bilangan kuantum-nya.

s
isosurface phase atomicOrbital 1 0 0

p_x (n = 2; l = 1; m = 1)
isosurface phase atomicOrbital 2 1 1

p_z (n = 2; l = 1; m = 0)
isosurface phase atomicOrbital 2 1 0

p_y (n = 2; l = 1; m = -1)
isosurface phase atomicOrbital 2 1 -1

d_xz (n = 3; l = 2; m = 1)
isosurface phase atomicOrbital 3 2 1

d_yz (n = 3; l = 2; m = -1)
isosurface phase atomicOrbital 3 2 -1

d_xy (n = 3; l = 2; m = -2)
isosurface phase atomicOrbital 3 2 -2

d_x²-y² (n = 3; l = 2; m = 2)
isosurface phase atomicOrbital 3 2 2

d_z² (n = 3; l = 2; m = 0)
isosurface phase atomicOrbital 3 2 0

f dan seterusnya
isosurface phase atomicOrbital 4 3 2

---

Tautan tentang bentuk-bentuk orbital atom dapat dilihat atau dibandingkan dengan yang di sini.

Semoga bermanfaat.