Yok Belajar Energi Ionisasi

 

Yok Belajar Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah  energi dalam jumlah minimum yang diperlukan untukmelepaskan satu elektron dari atom berwujud gas pada keadaan dasarnya. 

Ada juga yang menyebutkan Energi ionisasi adalah jumlah energi yang diperlukan untuk menghilangkan elektron dari atom atau molekul yang terisolasi. Ada energi ionisasi untuk setiap elektron berurutan yang dihilangkan; energi ionisasi yang terkait dengan penghilangan elektron pertama (yang paling terluar) adalah yang paling umum digunakan.

Yang lain juga menyebutkan Energi Ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari tiap mol spesies dalam keadaan gas. Energi untuk mengeluarkan satu elektron pertama (dari atom netralnya) disebut sebagai energi ionisasi pertama dan untuk mengeluarkan satu elektron ke dua disebut energi ionisasi kedua, dan begitu seterusnya untuk pengeluaran satu elektron berikutnya. Mudah dipahami bahwa mengeluarkan satu elektron pertama dari atom netralnya akan lebih mudah daripada mengeluarkan satu elektron kedua dan seterusnya dari kation yang bersangkutan karena pengaruh muatan inti menjadi semakin lebih efektif terhadap elektron yang semakin berkurang jumlahnya.

Besarnya energi ionisasi merupakan ukuran usaha yang diperlukan untuk memaksa satu atom untuk melepaskan elektronnya. Makin besar energi ionisasi makin sukar untuk melepaskan elektronnya. 

Energi ionisasi unsur kimia, yang dinyatakan dalam joule (atau elektron volt), biasanya diukur dalam tabung pelepasan listrik di mana elektron yang bergerak cepat yang dihasilkan oleh arus listrik bertumbukan dengan atom gas dari unsur tersebut, menyebabkannya mengeluarkan salah satu elektronnya. Untuk atom hidrogen, yang terdiri dari elektron yang mengorbit yang terikat pada inti satu proton, energi ionisasi 2,18 × 10¹⁸ joule (13,6 elektron volt) diperlukan untuk memaksa elektron dari tingkat energi terendah sepenuhnya dari atom. Besarnya energi ionisasi suatu unsur bergantung pada efek gabungan muatan listrik inti, ukuran atom, dan konfigurasi elektronnya. Di antara unsur-unsur kimia dari periode apa pun, penghilangan elektron adalah yang paling sulit untuk gas mulia dan termudah adalah logam alkali. Energi ionisasi yang diperlukan untuk menghilangkan elektron meningkat secara progresif ketika atom kehilangan elektron, karena muatan positif pada inti atom tidak berubah, dan oleh karena itu, dengan setiap penghapusan elektron, sisa elektronnya dipegang lebih kuat. Energi ionisasi sering disebut sebagai jumlah energi (dalam joule) yang dibutuhkan untuk mengionisasi jumlah atom atau molekul yang ada dalam satu mol (mis., Jumlah dalam gram zat yang diberikan secara numerik sama dengan berat atom atau molekulnya). Satu mol atom hidrogen memiliki berat atom 1,00 gram, dan energi ionisasi adalah 1.312 kilojoule per mol hidrogen.

Yang dimaksud dengan energi ionisasi didefinisikan sebagai energi terendah yang dibutuhkan sebuah atom untuk dapat melepaskan elektron valensinya. Hasil eksperimen untuk energi ionisasi yang dilakukan pada unsur-unsur golongan IA menunjukkan bahwa energi ionisasi dari logam Litium (Li) sampai dengan Cesium (Cs) menurun. Sedangkan energi ionisasi dari unsur-unsur dalam satu periode, ditunjukkan pada periode ke tiga yaitu dari unsur Boron (B) sampai dengan Flor (F) menunjukkan adanya peningkatan.

Untuk unsur dalam satu golongan, semakin ke bawah jumlah kulit semakin banyak dan elektron semakin jauh dari inti. Hal ini menyebabkan elektron semakin mudah dilepaskan, dan dapat disimpulkan bahwa energi ionisasi dalam satu golongan semakin kecil dari atas ke bawah.

Unsur-unsur dalam tabel periodik disusun berdasarkan kenaikan nomor atom sehingga jumlah elektron semakin besar dari kiri ke kanan dan semakin sulit melepaskan karena memerlukan energi yang cukup besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa energi ionisasi dalam satu periode dari kiri kekanan semakin besar.

Energi untuk mengeluarkan satu elektron pertama (dari atom netralnya) disebut sebagai energi ionisasi pertama dan untuk mengeluarkan satu elektron ke dua disebut energi ionisasi kedua, dan begitu seterusnya untuk pengeluaran satu elektron berikutnya. Mudah dipahami bahwa mengeluarkan satu elektron pertama dari atom netralnya akan lebih mudah daripada mengeluarkan satu elektron kedua dan seterusnya dari kation yang bersangkutan karena pengaruh muatan inti menjadi semakin lebih efektif terhadap elektron yang semakin berkurang jumlahnya.

Perhatikan contoh berikut ini :

Li (g)           —>              Li+ (g)     +    e                     Ei(1) = 520 kJ mol-1

Li+ (g)         —>              Li₂+ (g)    +    e                    Ei(1) = 7298 kJ mol-1

Li2+ (g)        —>              Li₃+ (g)    +    e                    Ei(1) =  11815kJ mol-1

Jadi pada proses tersebut, Ei(1) < Ei(2) < Ei(n)

Betapapun lemahnya, pasti ada interaksi ikatan antara elektron valensi dengan inti atom, sehingga untuk mengeluarkan selalu diperlukan energi ; dengan demikian, energi ionisasi selalu berharga positif. Energi ionisasi ini dapat ditentukan secara eksperimen dengan menempatkan spesies gas di dalam tabung. Kemudian tegangan (voltase) dalam tabung dinaikkan secara perlahan, praktis tidak ada arus listrik sampai dengan harga voltase tertentu pada saat sebuah elektron dilepas oleh spesies yang bersangkutan. Harga voltase pada saat mulai terjadinya arus listrik inilah yang didefinisikan sebagai energi ionisasi; oleh karena itu, energi ionisasi biasanya dinyatakan dalam satuan SI, elektron volt, eV (1 eV = 1,60 x 10^-19 J = 96,485 kJ mol -1, dan sering pula disebut sebagai potensial ionisasi.

Dengan batasan tersebut berarti bahwa energi ionisasi bergantung pada seberapa kuat elektron terikat oleh atomnya atau seberapa kuat muatan inti efektif Zef berpengaruh terhadap elektron terluar yang akan dikeluarkan. Dengan demikian, energi ionisasi bervariasi seiring dengan bervariasinya gaya tarik elektrostatik Coulomb, yaitu mempunyai harga terendah untuk Zef terkecil dan r (jari-jari atom) terbesar.

 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Energi Ionisasi

Banyak sekali faktor-faktor yang mempengaruhi ionisasi suatu atom. Berikut ini adalah beberapa faktor yang mejadi penentu dari ionisasi suatu atom:

1. Muatan Inti

Dengan jumlah proton atau muatan di dalam inti atom yang makin banyak maka akan semakin besar pula daya tarik inti atom terhadap elektron-elektron yang ada pada kulit atom.

Dengan begini elektron menjadi lebih sulit untuk terlepas dari susunan atom tersebut. Untuk melepaskan elektron-elektron dari kulit atom maka diperlukan energi ionisasi yang besar.

2. Jarak Elektron dari Inti Atom

Jarak dari elektron dengan inti atom juga sangat mempengaruhi besar atau tidaknya energi ionisasi yang diperlukan untuk melepas suatu elektron dari susunan atom.

Semakin jauh jarak elektron dengan inti atom maka elektron tersebut semakin mudah untuk lepas hanya dengan sedikit energi ionisasi. Semakin dekat jarak elektron dengan inti atom maka akan semakin sulit untuk lepas dari susunan kulit atom tersebut dan dibutuhkan energi ionisasi yang cukup besar untuk dapat melepaskannya.

3. Jumlah Elektron yang ada diantara Inti Atom dan Kulit Terluar

Faktor yang berikutnya adalah jumlah elektron yang ada pada kulit atom di antara inti dan kulit terluar atom tersebut. Energi yang ada pada proton akan diserap oleh elektron-elektron yang terletak di antara inti dan kulit terluar ini. Dengan begitu elektron yang ada di kulit terluar atom hanya akan mendapatkan tarikan yang sangat kecil dari inti atom.

Pengurangan tarikan dari inti atom ini disebut sebagai screening dan juga shielding. Hal ini sangat mempengaruhi besar atau tidaknya energi ionisasi yang diperlukan oleh suatu atom.

Kecenderungan Energi Ionisasi

1. Kecenderungan Energi Ionisasi di Dalam Golongan

Bagi unsur unsur yang ada di dalam satu golongan di tabel sistem periodik unsur terdapat sebuah kecenderungan yakni pengaruh dari muatan inti sangat efektif terhadap elektron valensi suatu atom. Elektron valensi akan naik sedikit demi sedikit sejalan dengan naiknya nomor atom dikarenakan naiknya muatan dari inti atom. Hal ini juga diimbangi dengan bertambahnya fungsi dari perisai elektron.

Jari-jari atom juga akan bertambah secara drastis dengan penambahan kulit elektron utama. Dengan ini maka energi ionisasi akan menurun karena nomor atom yang bertambah.

2. Kecenderungan Energi Ionisasi di Dalam Periode

Bagi unsur unsur yang ada di dalam satu periode di tabel sistem periodik unsur memiliki suatu kecenderungan yakni nomor muatan suatu unsur akan bertambah terus menerus secara berkelanjutan yakni sebesar 0.65 satuan bagi setiap elektron yang ditambahkan. Hal ini akan berakibat pada semakin pendeknya jari-jari atom tersebut. Hal ini mengakibatkan elektron terluar menjadi semakin sulit untuk dikeluarkan atau dilepaskan, dan ini berakibat pada semakin besarnya energi ionisasi yang diperlukan untuk melepaskan suatu elektron.

Unsur-unsur alkali akan memiliki energi ionisasi terendah dan unsur gas mulia akan memerlukan energi ionisasi terbesar. Meski begini, masih terdapat beberapa pengecualian yakni tidak semua unsur-unsur yang ada dalam periode sama memiliki energi ionisasi yang sama besarnya.

 Manfaat Energi Ionisasi

1. Dapat Mempelajari Perubahan Karakter Suatu Unsur

Manfaat utama dari energi ionisasi adalah dapat mengubah suatu unsur menjadi unsur dengan sifat yang berbeda karena jumlah elektron yang berbeda.

Unsur yang berbeda karakter ini dapat dipelajari lebih lanjut untuk mengetahui sifat dan juga kegunaannya bagi kehidupan manusia. Banyak sekali unsur yang setelah berubah wujud ternyata dapat menghasilkan sesuatu yang baik bagi umat manusia.

2. Dapat Menghasilkan Air Alkali yang Baik Bagi Kesehatan

Proses ionisasi ternyata dapat menghasilkan sesuatu yang berguna secara langsung untuk kehidupan manusia. Salah satunya adalah untuk menghasilkan air alkali. Air alkali sendiri adalah air yang memiliki pH di atas 8 sehingga air ini memiliki sifat basa. Air alkali memiliki fungsi utama untuk menyeimbangkan tingkat keasaman pada tubuh manusia.

Air yang memiliki sifat basa ini sangat baik untuk menetralkan asal dalam aliran darah manusia. Air ini juga akan meningkatkan kadar oksigen dan energi yang ada di dalam tubuh.

Sebuah fakta menyebutkan bahwa 80% makanan dan minuman yang dikonsumsi manusia setiap hari mengandung asam dan akan menghasilkan molekul asam lebih banyak di dalam tubuh manusia. Hal ini tentu saja tidak baik untuk kesehatan dan air alkali lah salah satu alternatif untuk menetralkan sifat asam yang dihasilkan dari makanan dan minuman yang dikonsumsi sehari-hari.

Sumber:Yuk belajar,Teori kimia, Wikipedia dan Sridianti