Apa itu Energi Ionisasi?

Electrical4u

Bidang: Listrik Dasar

China

Kemampuan suatu unsur untuk melepaskan elektron terluarnya untuk membentuk ion positif ditunjukkan dalam jumlah energi yang diberikan kepada atom-atomnya cukup untuk mengambil elektron dari mereka. Energi ini dikenal sebagai Energi Ionisasi. Dengan kata lain, Energi Ionisasi adalah energi yang diberikan ke atom atau molekul terisolasi untuk mengetuk elektron valensi paling longgar yang diikat untuk membentuk ion positif. Satuannya adalah electron-volt eV atau kJ/mol dan diukur dalam tabung penghantar listrik di mana elektron yang bergerak cepat bertabrakan dengan unsur gas untuk melenyapkan salah satu elektronnya. Semakin rendah Energi Ionisasi (EI), semakin baik kemampuannya untuk membentuk kation.

lonization energy.1.png

Ini dapat dijelaskan dengan model atom Bohr, bahwa ia mempertimbangkan atom seperti hidrogen di mana elektron berputar mengelilingi nukleus bermuatan positif karena gaya tarik coulomb dan elektron hanya dapat memiliki tingkat energi tetap atau kuantum. Energi elektron model Bohr dikuantisasi dan diberikan sebagai berikut :
Di mana, Z adalah nomor atom dan n adalah nomor kuantum utama di mana n adalah bilangan bulat. Untuk atom hidrogen, Energi Ionisasi adalah 13.6eV.

Energi Ionisasi (eV) adalah energi yang dibutuhkan untuk mengambil elektron dari n = 1 (keadaan dasar atau keadaan paling stabil) ke tak hingga. Oleh karena itu, mengambil referensi 0 (eV) di tak hingga, Energi Ionisasi dapat ditulis sebagai :Konsep Energi Ionisasi mendukung bukti model atom Bohr bahwa elektron dapat berputar mengelilingi nukleus dalam tingkat energi tetap atau diskrit yang direpresentasikan oleh nomor kuantum utama 'n'. Sebagai elektrostatik pertama menjauh dari sekitar nukleus positif, maka energi yang lebih besar diperlukan untuk menghapus elektron longgar berikutnya karena gaya tarik elektrostatik meningkat, yaitu, Energi Ionisasi kedua lebih besar dari yang pertama.

Misalnya, Energi ionisasi pertama Sodium (Na) diberikan sebagai :
Dan Energi Ionisasinya yang kedua adalah

Oleh karena itu, EI2 > EI1 (eV). Ini juga benar jika ada K jumlah ionisasi, maka EI1 < EI2 < EI3……….< EIk

Logam memiliki Energi Ionisasi rendah. Energi Ionisasi rendah berarti konduktivitas elemen yang lebih baik. Misalnya, konduktivitas Perak (Ag, nomor atom Z = 47) adalah 6.30 × 107 s/m dan Energi Ionisasinya adalah 7.575 eV dan untuk Tembaga (Cu, Z = 29) adalah 5.76 × 107 s/m dan Energi Ionisasinya adalah 7.726 eV. Dalam konduktor, Energi Ionisasi rendah menyebabkan elektron bergerak sepanjang rangkaian bermuatan positif, membentuk awan elektron.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Energi Ionisasi

Dalam tabel periodik, tren umumnya adalah Energi Ionisasi meningkat dari kiri ke kanan dan menurun dari atas ke bawah. Jadi faktor-faktor yang mempengaruhi energi ionisasi dapat diringkas sebagai berikut:

Ukuran Atom: Energi Ionisasi menurun dengan ukuran atom karena seiring peningkatan radius atom, gaya tarik coulomb antara nukleus dan elektron terluar menurun dan sebaliknya.
Efek Penyekat: Keberadaan elektron kulit dalam menyekat atau melemahkan gaya tarik coulomb antara nukleus dan elektron kulit valensi. Oleh karena itu energi ionisasi menurun. Jumlah elektron dalam kulit berarti penyekat yang lebih banyak. Namun, dalam kasus emas, Energi Ionisasi lebih besar daripada perak meskipun ukuran emas lebih besar dari perak. Ini disebabkan oleh penyekat yang lemah yang ditawarkan oleh orbital d dan f dalam kasus emas.
Muatan Nukleus: Semakin besar muatan nukleus, semakin sulit untuk mengionisasi atom karena gaya tarik antara nukleus dan elektron lebih besar.
Konfigurasi Elektron: Semakin stabil konfigurasi elektron atom, semakin sulit untuk menarik elektron, sehingga Energi Ionisasi lebih besar.