Hotelier Studi

Tag: energi ionisasi

  • Penjelasan Lengkap Energi Ionisasi: Cara Menentukan dan Grafiknya

    Penjelasan Lengkap Energi Ionisasi: Cara Menentukan dan Grafiknya

    Energi ionisasi adalah salah satu konsep penting dalam kimia yang berkaitan dengan proses penghapusan elektron dari sebuah atom atau ion. Pemahaman yang baik tentang materi ini memungkinkan kita untuk memahami sifat-sifat reaktif dan perilaku kimia suatu unsur. 

    Artikel ini akan memberikan penjelasan komprehensif mengenai energi ionisasi, termasuk cara menentukannya dan bagaimana grafik energi ionisasi dapat digunakan untuk menganalisis besarnya dari tiap unsur. Simak selengkapnya!

    Pengertian Energi Ionisasi 

    Energi ionisasi atau disingkat EI didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk mengionisasi atau menghapus satu elektron dari sebuah atom netral dalam keadaan gas. Proses ini terjadi ketika atom menerima energi dari luar dalam bentuk panas, radiasi elektromagnetik, atau tumbukan dengan partikel lain.  

    Ketika atom menerima energi yang cukup, salah satu elektronnya dapat dikeluarkan, dan menghasilkan ion positif. Proses ini berhubungan dengan kekuatan tarik-menarik antara inti atom dan elektron valensi.

    Energi yang diperlukan untuk mengionisasi atom berbeda-beda untuk setiap unsur dan tergantung pada sejumlah faktor.

    Faktor-Faktor yang Memengaruhi Energi Ionisasi

    Pembahasan selanjutnya adalah mengenai faktor-faktor yang berpengaruh dalam fenomena energi ionisasi. Faktor-faktor tersebut antara lain:

    1. Konfigurasi Elektron

    Konfigurasi elektron yang stabil, seperti subkulit yang terisi penuh atau separuh terisi, menghasilkan energi yang tinggi karena penghilangan elektron akan mengganggu kestabilannya. 

    Unsur dengan konfigurasi elektron yang terisi penuh atau separuh terisi, seperti gas mulia, memiliki EI yang sangat tinggi karena konfigurasi elektron mereka yang stabil.

    2. Jumlah Elektron 

    Semakin besar jumlah elektron dalam sebuah atom, semakin kuat gaya tarik antara inti atom dan elektron-elektron tersebut. Oleh karena itu, energi ini cenderung meningkat dengan jumlah elektron yang lebih besar.

    3. Jari-jari Atom

    Jari-jari atom menentukan jarak antara inti atom dan elektron terluar. Semakin kecil jari-jari atom, semakin dekat elektron-elektron dengan inti atom. Oleh karena itu, atom dengan jari-jari kecil memiliki EI yang lebih tinggi karena gaya tarik antara inti dan elektron-elektron lebih kuat.

    Dengan kata lain, terdapat hubungan terbalik antara energi ionisasi dengan jari-jari atom. Hal ini disebabkan elektron-elektron berada lebih jauh dari inti atom, mengalami daya tarik yang lebih lemah, sehingga lebih mudah untuk mengeluarkannya. 

    Sebaliknya, saat berpindah ke sepanjang suatu periode (baris horizontal), jari-jari atom mengecil, menyebabkan daya tarik inti yang lebih kuat dan EI yang lebih tinggi.

    4. Muatan Inti 

    Muatan inti atau jumlah proton dalam inti atom memengaruhi energi ini. Semakin banyak proton, semakin kuat tarikan inti terhadap elektron, dan EI cenderung meningkat.

    5. Kekuatan Interaksi Elektron-Elektron 

    Elektron-elektron saling mengalami tolakan elektrostatik satu sama lain. Interaksi ini dapat membuat elektron terluar menjadi lebih mudah diionisasi karena adanya tolakan dari elektron-elektron dalam.

    6. Kestabilan Elektron

    Jika mengionisasi atom mengakibatkan kehilangan elektron dari kulit yang sudah sepenuhnya terisi penuh (seperti kulit valensi), maka EI cenderung lebih tinggi karena harus melawan kestabilan elektron dalam kulit tersebut.

    7. Perisai Elektron

    Perisai elektron mengacu pada tumpang tindih elektron pada tingkat energi yang berbeda. Semakin banyak kulit elektron yang terdapat antara inti atom dan elektron terluar, semakin besar efek perisai elektron. 

    Akibatnya, energi ionisasi menurun karena elektron terluar terlindungi dari tarikan inti atom secara penuh. Efek ini berkontribusi pada tren penurunan energi ini ke bawah dalam suatu golongan dalam tabel periodik.

    8. Muatan Nuklir Efektif

    Muatan nuklir efektif adalah muatan positif bersih yang dialami oleh elektron terluar. Hal ini dipengaruhi oleh jumlah proton dalam inti atom dan efek perisai elektron. 

    Ketika muatan nuklir efektif meningkat, EI cenderung meningkat juga karena elektron lebih kuat tertarik ke inti atom. Hal ini terlihat saat berpindah dari kiri ke kanan pada suatu periode.

    9. Penetrasi Orbital

    Beberapa orbital memiliki kemampuan penetrasi yang lebih baik ke dalam lapisan elektron dalam. Elektron-elektron dalam orbital berpenetrasi lebih dekat dengan inti atom, sehingga EI lebih tinggi.

    Tingkatan Energi Ionisasi

    Tingkatan-tingkatan EI merujuk pada urutan elektron yang dilepas. Baca rincian di bawah untuk mengetahui selengkapnya.

    1. EI Pertama

    Energi ionisasi pertama (EI-1) merujuk pada energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari sebuah atom netral dalam keadaan dasarnya. Proses ini terjadi ketika atom menerima energi dalam bentuk radiasi atau dalam reaksi kimia tertentu. 

    EI-1 umumnya diukur dalam satuan elektron volt (eV) atau kilojoule per mol (kJ/mol). Semakin besar EI-1, semakin sulit melepaskan elektron dari atom tersebut.

    2. EI Kedua

    Energi ionisasi kedua (EI-2) merujuk pada energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron kedua dari atom yang telah kehilangan satu elektron sebelumnya. 

    EI-2 biasanya lebih besar daripada EI-1 karena setelah kehilangan satu elektron, atom tersebut menjadi lebih stabil. Oleh karena itu, melepaskan elektron kedua membutuhkan energi yang lebih besar.

    3. EI Ketiga, Keempat, dan Seterusnya

    Energi ionisasi ketiga, keempat, dan seterusnya mengacu pada energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron ketiga, keempat, dan seterusnya dari sebuah atom yang telah kehilangan elektron sebelumnya. 

    Setiap energi ionisasi tambahan umumnya meningkat karena semakin dekatnya elektron dengan inti atom dan semakin kuatnya gaya tarik-menarik antara elektron dan inti. Dengan kata lain, semakin sulit melepaskan elektron dengan setiap penambahan jumlah elektron yang telah diionisasi sebelumnya.

    Ilustrasi

    M + ∆H pertama → M+ + e– ; ∆H pertama = EI-1,

    M+ + ∆H kedua →M2+ + e– ; ∆H kedua = EI-2,

    dan seterusnya

    Hubungan Energi Ionisasi dengan Model Atom Bohr

    Hubungan antara EI dengan Model Atom Bohr dapat dijelaskan melalui prinsip dasar yang diperkenalkan oleh model ini. 

    1. Perbedaan Tingkat Energi dalam Elektron

    Model Atom Bohr menyatakan bahwa elektron-elektron dalam atom berada dalam orbit terdefinisi dan memiliki energi tertentu. EI merupakan energi minimum yang diperlukan untuk mengionisasi atau menghapus satu elektron dari kulit terluar atom.

    Menurut Model Atom Bohr, elektron-elektron berada dalam orbit dengan tingkat energi tertentu yang terkait dengan jumlah kuantum energi mereka. 

    Ketika energi yang diberikan pada atom melebihi energi ionisasinya, elektron dapat melompat dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi atau bahkan terlepas dari atom itu sendiri.

    Dalam Model Atom Bohr, EI terkait dengan perbedaan energi antara kulit elektron yang terlibat. Semakin besar perbedaan energi antara kulit elektron, semakin tinggi EI. Dengan demikian, semakin jauh kulit elektron yang terlibat dalam ionisasi, semakin tinggi EI yang diperlukan.

    2. Konsep Energi dalam Kulit Elektron

    Model Atom Bohr juga menjelaskan tentang konsep kulit elektron. Setiap kulit elektron memiliki energi tertentu dan kapasitas maksimum untuk menampung elektron. Ketika EI diperlukan, elektron yang terletak pada kulit terluar akan melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi atau terlepas sepenuhnya dari atom.

    Dengan demikian, Model Atom Bohr memberikan pemahaman tentang bagaimana EI terkait dengan tingkat energi elektron dalam atom. Perbedaan energi antara kulit elektron dan transisi elektron dari satu tingkat ke tingkat energi yang lain memainkan peranan penting dalam energi ini.

    Rumus Energi Ionisasi

    Energi ionisasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan matematis yang melibatkan konstanta dan nilai-nilai yang diperoleh dari percobaan. 

    Rumus umumnya adalah:

     Energi ionisasi = Energi akhir – Energi awal

    dimana energi akhir adalah energi total atom setelah kehilangan satu elektron dan energi awal adalah energi total atom dalam keadaan netral sebelum kehilangan elektron.

    Berikut adalah beberapa rumus yang dapat digunakan dalam menghitung energi ionisasi:

    1. Energi Ionisasi

    Energi ini adalah energi yang dibutuhkan untuk mengionisasi satu molekul atau atom dari suatu unsur. Tidak ada rumus umum untuk menghitung energi ini secara langsung, tetapi energi ionisasi dapat diukur secara eksperimental.

    2. Energi Ionisasi Rata-rata

    Energi ionisasi rata-rata suatu unsur dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

    Energi Ionisasi Rata-rata = (Energi Pertama + Energi Kedua + … + Energi Ke-n) / n

    Dalam rumus di atas, n adalah jumlah energi yang dihitung, misalnya jika hanya menghitung dua energi pertama, maka n = 2.

    3. Energi Ionisasi Relatif

    Energi ionisasi relatif digunakan untuk membandingkan antara dua unsur yang berbeda. Rumusnya adalah:

    Energi Ionisasi Relatif = Energi Ionisasi Unsur A / Energi Ionisasi Unsur B

    Dalam rumus di atas, EI Unsur A dan Unsur B mewakili EI masing-masing unsur yang dibandingkan.

    Perlu diingat bahwa EI tidak selalu dapat dihitung dengan rumus matematis, karena energi ionisasi tergantung pada berbagai faktor seperti struktur elektronik, muatan nuklir, dan interaksi elektron dalam atom. Oleh karena itu, pengukuran eksperimental lebih umum digunakan untuk menentukan energi tersebut.

    Cara Menentukan Energi Ionisasi Terbesar dan Terendah

    Untuk menentukan energi ionisasi terbesar dan terendah, berikut adalah beberapa langkah yang dapat diikuti:

    1. Mengamati Tren dalam Tabel Periodik

    Pertama-tama, perhatikan pola tren dalam tabel periodik. Energi ini cenderung meningkat saat berpindah dari kiri ke kanan pada suatu periode dan menurun saat berpindah ke bawah dalam suatu golongan. Artinya, unsur di sebelah kanan dan atas tabel periodik cenderung memiliki EI yang lebih tinggi.

    2. Memperhatikan Kelompok Unsur yang Sama

    Dalam suatu golongan (kolom vertikal), perhatikan unsur-unsur yang memiliki jumlah kulit elektron yang sama. 

    EI cenderung meningkat saat berpindah dari atas ke bawah dalam golongan. Misalnya, dalam golongan alkali logam, energi ionisasi meningkat saat berpindah dari atas (misalnya Li) ke bawah (misalnya Cs).

    3. Memperhatikan Muatan Nuklir Efektif

    Muatan nuklir efektif adalah muatan positif bersih yang dirasakan oleh elektron terluar. Perhatikan unsur-unsur yang memiliki muatan nuklir efektif yang lebih tinggi. Muatan nuklir efektif dipengaruhi oleh jumlah proton dalam inti atom dan efek perisai elektron. Semakin besar muatan nuklir efektif, semakin tinggi energi ionisasinya.

    4. Menyimpulkan Berdasarkan Konfigurasi Elektron

    Perhatikan konfigurasi elektron unsur. Unsur dengan konfigurasi elektron yang stabil, seperti subkulit yang terisi penuh atau separuh terisi, cenderung memiliki energi ionisasi yang tinggi. Fakta tersebut muncul sebab penghilangan elektron akan mengganggu kestabilan konfigurasi tersebut.

    5. Mengacu pada Data dan Tabel Energi Ionisasi

    Gunakan sumber daya seperti tabel periodik yang menyediakan data EI unsur. Tabel ini akan memberikan informasi lebih spesifik tentang energi ionisasi masing-masing unsur, memungkinkan Anda untuk membandingkan dan menentukan mana yang memiliki energi yang terbesar dan terendah.

    Penting untuk diingat bahwa penentuan energi ini dapat melibatkan beberapa faktor dan bukan hanya satu variabel tunggal. Selain itu, ada pengecualian dan variasi terkait dengan faktor-faktor lain, seperti struktur elektronik, tolakan elektron-elektron, dan ikatan kimia. 

    Namun, dengan memperhatikan tren umum dalam tabel periodik dan memahami konsep muatan nuklir efektif dan konfigurasi elektron, Anda dapat menentukan energi terbesar dan terendah secara relatif.

    Grafik Energi Ionisasi dan Artinya dalam Tabel Periodik

    Grafik energi ionisasi menunjukkan hubungan antara EI dengan nomor atom atau massa atom pada sumbu x. 

    Grafik ini membantu kita memvisualisasikan perubahan energi yang diperlukan untuk mengionisasi atom pada berbagai nomor atom atau massa atom. Pola peningkatan atau penurunan dalam grafik ini memberikan informasi tentang kestabilan ion dan sifat reaktif unsur. 

    Simak grafik ionisasi yang diberikan di bawah ini.

    Roboguru

    Dari grafik di atas terdapat pola energi ionisasi (EI) dalam sistem periodik. Polanya dapat dijelaskan sebagai berikut:

    1. Terdapat Tren Peningkatan dari Kiri ke Kanan

    Secara umum, terdapat tren peningkatan EI saat kita bergerak dari kiri ke kanan dalam tabel periodik seiring dengan peningkatan nomor atom. Hal ini terjadi karena peningkatan jumlah proton dalam inti atom, yang menghasilkan gaya tarik yang lebih kuat terhadap elektron valensi. 

    Hal ini terjadi karena pada periode tersebut, jumlah kulit elektron valensi tetap, sementara muatan inti atom bertambah positif. Akibatnya, volume inti atom menjadi lebih kecil dan jari-jari atom berkurang. 

    Hal ini mengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti atom dan elektron valensi semakin kuat, sehingga EI meningkat.

    2. Tren Peningkatan dari Bawah ke Atas pada Satu Golongan

    Selain itu, EI juga cenderung meningkat saat kita bergerak dari bawah ke atas dalam suatu golongan seiring peningkatan nomor atom. 

    Hal ini terjadi karena muatan inti bertambah positif, sementara jumlah kulit elektron bertambah (volume bertambah) dan jari-jari atom meningkat. Akibatnya, gaya tarik-menarik antara inti atom dan elektron valensi menjadi lebih lemah, sehingga EI menurun.

    3. Adanya Titik-Titik Penurunan yang Signifikan

    Grafik energi ionisasi juga dapat menunjukkan titik-titik penurunan yang signifikan dalam energi ionisasi. Titik-titik ini terkait dengan penghapusan elektron dari konfigurasi elektron stabil, seperti transisi dari subkulit yang terisi penuh ke subkulit yang terisi sebagian atau kosong.

    4. Terdapat Perbedaan Energi Ionisasi pada Tiap Tingkat

    Energi ionisasi pertama (EI-1) selalu lebih rendah daripada energi ionisasi kedua (EI-2) dan seterusnya. Ini menunjukkan bahwa semakin sulit melepaskan elektron berikutnya. Hal ini disebabkan oleh kedekatan elektron dengan inti atom, yang mengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti atom dan elektron semakin kuat.

    5. Golongan VIIIA Memiliki Energi Ionisasi Tertinggi

    Unsur golongan VIIIA memiliki energi ionisasi pertama yang paling tinggi dibandingkan dengan golongan unsur lainnya. Hal ini disebabkan oleh kestabilan konfigurasi elektron pada kulit terluar atom golongan VIIIA. 

    Atom-atom dalam golongan ini memiliki konfigurasi elektron yang penuh, khususnya 8 elektron valensi. Oleh karena itu, untuk mengeluarkan elektron valensi dari atom-atom golongan VIIIA, diperlukan EI yang sangat tinggi.

    Pemahaman terhadap pola energi ini penting dalam memahami sifat-sifat kimia unsur dan memprediksi perilaku reaktif mereka.

    Dengan mempelajari grafik EI, kita dapat mengidentifikasi pola dan tren dalam sifat-sifat ionisasi unsur. Ini memberikan wawasan penting dalam kestabilan ion, sifat reaktif, dan kemungkinan pembentukan ikatan kimia.

    6. Pengecualian pada Transisi dalam Periode dan Golongan:

    Dalam beberapa kasus, terdapat pengecualian dari kecenderungan di atas. Pada transisi dalam periode, terutama pada penyeberangan dari satu subkulit ke subkulit lain yang memiliki konfigurasi elektron yang stabil, terkadang energi ionisasinya dapat berkurang atau stabil. 

    Hal ini terjadi karena adanya efek pengecualian elektron yang membuat struktur elektron menjadi lebih stabil, sehingga EI menjadi lebih rendah.

    Contoh Soal

    Setelah membaca penjelasan lengkap di atas, mari kita berlatih terlebih dahulu untuk mengukur pemahaman mengenai materi ini.

    1. Contoh Soal 1

    Bandingkan energi ionisasi pertama antara unsur nitrogen (N) dan fosforus (P) berdasarkan posisi mereka dalam tabel periodik.

    Jawaban: 

    Energi ionisasi pertama nitrogen (N) lebih besar daripada fosforus (P) karena nitrogen memiliki kulit elektron valensi yang lebih dekat dengan inti atom, sehingga gaya tarik-menarik antara inti atom dan elektron valensi lebih kuat.

    2. Contoh Soal 2

    Jelaskan mengapa unsur golongan VIIA memiliki EI-1 yang lebih tinggi dibandingkan dengan unsur golongan IIA.

    Jawaban: 

    Unsur golongan VIIA memiliki EI-1 yang lebih tinggi karena atom-atom dalam golongan tersebut memiliki kecenderungan untuk mendapatkan satu elektron lagi agar mencapai konfigurasi elektron gas mulia yang stabil. 

    Dalam hal ini, EI-1 berfungsi untuk melepaskan satu elektron valensi, sementara unsur golongan IIA cenderung melepaskan dua elektron valensi, sehingga energi ionisasinya lebih rendah.

    3. Contoh Soal 3

    Tentukan elemen yang memiliki EI-1 paling rendah di antara unsur-unsur berikut: litium (Li), natrium (Na), kalium (K).

    Jawaban: 

    Litium (Li) memiliki energi ionisasi pertama paling rendah di antara unsur-unsur tersebut.

    Sudah Paham Penjelasan Lengkap Energi Ionisasi?

    Energi ionisasi adalah konsep penting dalam kimia yang mempelajari proses penghapusan elektron dari sebuah atom atau ion. Dengan memahami energi ini, kita dapat mengenali pola dan tren dalam sifat-sifat ionisasi unsur. Artikel ini telah memberikan penjelasan lengkap mengenai energi ionisasi, termasuk cara menghitungnya dan bagaimana grafik energi ionisasi dapat digunakan untuk menganalisis sifat-sifat unsur. Semoga bermanfaat!

  • Energi Ionisasi: Pengertian, Urutan, Tabel, Rumus & Contoh Soalnya

    Energi Ionisasi: Pengertian, Urutan, Tabel, Rumus & Contoh Soalnya

    Masih ingatkah dengan energi ionisasi? Jenis energi berupa gas ini hadir dalam kehidupan sehari-hari manusia. Di samping itu, materi tersebut juga termasuk dalam salah satu pembahasan pada mata pelajaran kimia di sekolah, lo.

    Supaya tidak bingung dan lebih paham dengan konsep energi ini serta perhitungannya, pahami lebih dalam konsepnya lewat penjelasan berikut, yuk!

    Apa yang Dimaksud Dengan Energi Ionisasi?

    Pada dasarnya, energi ionisasi merupakan sebuah peristiwa pelepasan elektron dari sebuah kulit atom menjadi sebuah gas. Peristiwa pelepasan tersebut memerlukan sebuah energi yang biasa disebut dengan potensial ionisasi.

    Selain itu, terdapat faktor lainnya yang memengaruhi perubahan besaran energi untuk melepaskan elektron tersebut. Salah satu faktor terpenting adalah sifat keperiodikan suatu unsur. Faktor ini memiliki peran penting untuk menentukan besaran elektron yang harus gugur sesuai dengan letak unsur tersebut.

    Jumlah besaran energi yang dibutuhkan untuk menggugurkan elektron bergantung pada seberapa jauh jarak inti atom dan elektron valensi. Dasar konsep perhitungannya adalah makin jauh jarak elektron dari inti atom, maka makin kecil energi potensial ionisasi nya.

    Berdasarkan konsep tersebut, dapat diartikan bahwa makin keluar dari inti, maka gaya tarik pusat atom akan menjadi makin lemah. Oleh karena itu, peristiwa pelepasan elektron menjadi mudah saat jaraknya sudah jauh dari pusat atom. Karena tidak terikat dengan gaya tarik yang cukup kuat.

    Sifat Keperiodikan Unsur

    Sifat keperiodikan unsur merupakan suatu peristiwa perubahan sifat dengan kecenderungan yang beragam. Kecenderungan ini berguna untuk mengubah besaran energi saat pengeluaran elektron sesuai dengan ukuran jari-jari atom.  

    Sifat tersebut berguna dalam menentukan sifat dari unsur-unsur yang ada pada sistem periodik unsur. Selain itu, sifat keperiodikan unsur berkaitan langsung dengan energi ionisasi. 

    Faktanya, faktor yang memengaruhi sifat fisis pada sistem periodik unsur adalah potensial ionisasi. Energi ini dapat berubah sesuai dengan banyak atom yang terdapat pada satu unsur dan unsur yang lainnya. Di samping itu pula, banyaknya jumlah elektron yang ada pada suatu unsur dapat memengaruhi besaran energi pelepasan elektron dari inti atom.

    Maka dari itu, sifat keperiodikan unsur ini memiliki kecenderungan penting terhadap perubahan energi ionisasi pada suatu unsur. Peristiwa ini disebabkan oleh posisi unsur yang ada pada sistem periodik memiliki angka berbeda yang menunjukkan jumlah elektron. 

    Berikut ini penjelasan tentang kecenderungan yang memengaruhi perubahan potensial ionisasi pada suatu unsur sesuai dengan sifat keperiodikan unsur. 

    1. Kecenderungan Terhadap Golongan

    Jika dilihat dari posisi unsur dalam satu golongan, makin kebawah maka energi pelepasan elektron akan makin kecil. Alasannya, besar ukuran jari-jari atom membesar dan gaya tarik terhadap kulit elektron terluar akan mengecil. Akibatnya, energi yang dibutuhkan makin sedikit.

    2. Kecenderungan Terhadap Periode

    Untuk unsur yang berada pada satu periode, makin ke kanan energi yang dibutuhkan akan makin besar. Mengapa demikian? Penyebabnya adalah karena ukuran jari-jari atom mengecil dan mengalami pembesaran pada gaya tarik terhadap kulit atom terluar.

    Pembesaran sekitar 0,65 per satuan unsur inilah yang yang mengakibatkan pengecilan pada ukuran jari-jari atom. Singkatnya, kelompok unsur alkali memiliki potensial ionisasi yang rendah. Sementara itu, energi tertinggi ada pada kelompok gas mulia.

    Konsep Perhitungan Energi Ionisasi

    UtakAtikOtak.com

    Konsep perhitungan energi ionisasi tidak akan selalu sama untuk masing-masing unsur. Selain itu, konsep yang berbeda juga akan berlaku untuk unsur yang berada pada periode yang sama. 

    Contohnya, konsep perhitungan untuk unsur-unsur yang satu periode yaitu makin kanan posisi suatu unsur pada tabel periodik, maka energi yang dibutuhkan akan makin besar. Kebalikannya berlaku untuk unsur yang mengarah ke kiri.

    Alasan dari adanya konsep perhitungan seperti ini adalah makin mengarah ke kanan, maka unsur ion tersebut akan makin berdekatan dengan pusat atom. Oleh sebab itu,  gaya tarik yang ada akan makin besar sehingga proses pembebasan ion akan makin sulit. 

    Kondisi tersebut tentunya membutuhkan energi pelepasan yang cukup besar.

    Selain itu, jarak inti dan kulit terluar elektron yang makin berdekatan menyebabkan jari-jari atom akan makin mengecil. Maka dari itu, energi potensial ionisasinya akan membesar, karena kekuatan tarikan pusat atom makin kuat pula.

    Bagaimana Cara Menghitung Satuan Energi Ionisasi?

    Peristiwa pelepasan ion ini memiliki jenis yang berbeda berdasarkan urutan elektron yang dikeluarkan. Semisal, terdapat satu unsur ion yang akan dilepaskan, maka energi yang digunakan disebut dengan energi ionisasi pertama. Begitu pula dengan ion kedua, ketiga, dan seterusnya.

    Situasi seperti ini disebabkan karena banyak atom netral yang keluar bersama dengan ion tersebut. Besaran atom netral pada elektron dipengaruhi oleh jumlah muatan dari masing-masing elektron yang akan dikeluarkan. 

    Contohnya, elektron pertama memiliki muatan lebih sedikit, sehingga nilai atom netral akan menyesuaikan besaran muatan tersebut. Akibatnya adalah adanya sifat efektivitas saat peristiwa pelepasan elektron terjadi.

    Meskipun besaran energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron terbilang lemah, namun masih tetap ada keterkaitan antara pusat atom dan elektron valensi. Dengan begitu, sifat dari hasil kebutuhan energi selalu bernilai positif. 

    Secara eksperimental, cara perhitungan besaran energi pelepasan elektron dapat Anda lakukan dengan menggunakan sebuah tegangan yang memiliki besaran Volt. Singkatnya, konsep satuan energi ionisasi adalah SI dan eV, dengan ketentuan 1 eV = 13,06 kkal/mol atau J = 96,485 kJ.mol-1.

    Sesuai dengan konsep di atas, simbol satuan dari potensial ionisasi ini yaitu kJ mol-1 atau kilojoules per mole. Maka, besaran nilai yang didapat adalah 2370 untuk nilai tertinggi, dan 38 untuk nilai terendahnya.

    Di sisi lain, gambaran dari perhitungan energi ionisasi adalah adanya penyesuaian dengan besar kekuatan elektron yang terikat dengan atom. Selain itu, besar kekuatan dari muatan pusat atom yang disimbolkan sebagai Zef  juga memengaruhi daya terhadap pelepasan elektron terluar.

    Lalu, gambaran konsep yang sesuai adalah besar energi ionisasi sangat bergantung pada gaya tarik yang ada. Gaya tarik ini disimbolkan sebagai Coulomb dengan nilai Zef yang rendah, dan ukuran jari-jari r yang membesar.

    UtakAtikOtak.com

    3 Contoh Soal dan Penjelasan Terkait Perhitungan Energi Ionisasi

    Selanjutnya, agar dapat lebih paham tentang cara menghitung energi ionisasi dan bagaimana penerapan konsepnya, simak beberapa contoh soal yang ada di bawah ini!

    1. Terdapat unsur-unsur AA, AB, AC, AD, AE yang berada pada satu golongan unsur. 

    Diketahui besar energi potensial ionisasi sebesar 56 kJ/mol, 183 kJ/mol, 118 kJ/mol, 254 kJ/mol, dan 63 kJ/mol secara berturut-turut. Tentukan urutan yang sesuai dengan kenaikan nomor atom dari unsur-unsur tersebut!

    Jawaban:

    AD-AB-AC-AE-AA

    Pembahasan:

    Pada dasarnya, besaran energi yang dibutuhkan akan makin mengecil menyesuaikan dengan nomor atom yang makin bertambah. Maka, soal di atas dapat dijawab dengan energi yang besar merupakan unsur dengan nomor atom yang kecil. 

    Jika dilihat dari besar energi nya, maka urutan dengan nilai potensial ionisasi terbesar adalah AA, AE, AC, AB, AD. Dengan begitu, dapat ditarik kesimpulan jika energi yang terbesar merupakan kebalikan dari nilai kenaikan nomor atom. Maka, jawaban soal di atas adalah AD, AB, AC, AE, AA.

    2. Terdapat barisan unsur dengan nama FF, FG, FH, FI, FJ yang memiliki nomor atom secara berturut-turut yaitu 13, 16, 20, 35, 53. 

    Tentukan urutan yang benar berdasarkan besar energi terendah yang dibutuhkan!

    Jawaban:

    FJ-FH-FI-FF-FG

    Pembahasan:

    Penentuan konfigurasi elektron setiap unsur yaitu:

    FF = 2, 8, 3

    FG = 2, 8, 6

    FH = 2, 8, 8, 2

    FI = 2, 8, 18, 7

    FJ = 2, 8, 18, 18, 8

    Urutkan unsur-unsur secara berurutan berdasarkan dari besarnya jari-jari atom setiap unsur yang ada. Dengan demikian, akan didapatkan unsur FJ yang memiliki jari-jari terbesar dengan jumlah kulit atom sebanyak 5. Lalu, ada unsur FH dan FI yang sama-sama memiliki kulit sebanyak 4.

    Hasilnya, posisi untuk unsur FI berada pada golongan VIIA. Sebaliknya, berbeda dengan unsur sebelumnya, unsur FH yang berada pada golongan IIA. Dengan begitu, telah didapatkan hasil dari unsur-unsur yang berada di satu periode dari arah kiri menuju kanan yaitu FH > FI.

    Sedangkan untuk unsur yang lain seperti unsur FF dan FG yang berada pada satu periode yaitu periode ketiga, maka dapat diartikan bahwa FF > FG berdasarkan besar jari-jari atom nya. Hasilnya, sesuai dengan besar jari-jari atom didapatkan jawaban FG, FF, FI, FH, FJ. 

    Tetapi, jika dilihat kembali soal memerintahkan untuk mengurutkan nama unsur sesuai dengan besar energi ionisasi yang dibutuhkan. Oleh karena itu, sesuai dengan konsep di mana energi adalah kebalikan dari besar jari-jari atom, maka jawabannya adalah FJ, FH, FI, FF, FG.

    3. Terdapat daftar energi pelepasan elektron pada unsur-unsur yang ada di kelompok golongan alkali yang ditulis secara acak. 

    Lalu, tentukan besar energi yang dibutuhkan untuk melepas elektron dari unsur K dan Rb secara berurutan!

    A: 135 kJ/mol

    B: 340 kJ/mol

    C: 194 kJ/mol

    D: 201 kJ/mol

    E: 98 kJ/mol

    Jawaban:

    C dan D

    Pembahasan:

    Sesuai dengan tabel periodik, posisi unsur kelompok golongan alkali berada pada golongan IA. Sementara untuk urutan nama unsur kelompoknya adalah Li – Na – K – Rb – Cs secara berurutan. Urutan tersebut langsung dibalik arahnya karena menyesuaikan konsep nilai energi yang berbanding terbalik dari besar jari-jari atom.

    Maka, hasil akhirnya adalah Cs – Rb – K – Na – Li. Maka, jawaban yang tepat adalah C dan D yang merupakan urutan dari unsur K dan RB secara berurutan.

    Sudahkah Anda Lebih Paham Tentang Energi Ionisasi?

    Secara garis besar, perhitungan besaran energi ionisasi sangat bergantung pada posisi sebuah unsur pada tabel periodik unsur kimia. Di samping itu, terjadi penyesuaian dengan konsep perhitungan yang sudah ada. Penyebabnya adalah pengaruh besarnya jari-jari atom dan gaya tarik yang disebabkan.

    Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa besar energi untuk melepaskan elektron keluar dari inti atom yaitu makin ke kanan posisi sebuah unsur, maka makin besar energi yang dibutuhkan. Selain itu, faktor lain seperti letak golongan dan periode sebuah unsur juga memengaruhi besaran energi yang akan timbul.