Cara Menentukan Energi Ionisasi Atom

Sebelum kita membahas bagaimana cara membandingkan energi suatu atom dengan atom lain, sebaiknya kita mengetahui terlebih dahulu apa itu energi ionisasi.

Gambar Energi Ionisasi Atom Netral

Energi ionisasi, EI1, dari sebuah atom (disebut juga energi ionisasi pertama, atau potensial ionisasi) adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom netral dalam fasa gas dan membentuk ion bermuatan positif dalam fasa gas. Energi ionisasi ini termasuk perubahan energi. ∆E.

X_(g) → X_(g)⁺ + e                       ∆E = EI1

∆E untuk reaksi ionisasi selalu positif. Energi ionisasi adalah ukuran stabilitas atom bebas. Atom-atom dengan energi ionisasi yang lebih besar, lebih stabil daripada atom dengan energi ionisasi yang lebih kecil.

Energi ionisasi umumnya meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode, menjadi besar untuk setiap atom gas mulia, dan kemudian menurun untuk atom alkali pada awal periode berikutnya. Energi ionisasi yang besar untuk atom gas mulia menunjukkan bahwa konfigurasi elektronnya sangat stabil, dan butuh energi yang cukup besar untuk melepaskan elektronnya. Selain itu, konfigurasi elektron atom gas mulia lebih stabil daripada konfigurasi elektron atom sebelum dan sesudahnya pada tabel periodik unsur.

Sedangkan dalam satu golongan, energi ionisasi umumnya menurun dari atas ke bawah. Hal ini disebabkan semakin besarnya jari-jari atom yang mengakibatkan daya tarik inti pada electron terluar semakin menurun. Sehingga tidak butuh enenrgi yang besar untuk melepaskan elektronnya.

Energi ionisasi kedua, EI2, adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan elektron kedua, seperti yang ditunjukkan pada proses berikut

X⁺_(g) → X_(g)²⁺ + e                    ∆E = EI2

Reaktan dalam persamaan kimia ini adalah kation yang terbentuk dari pelepasan elektron pertama dari atom netral.

Begitu juga dengan energi ionisasi ketiga, keempat, dan yang lebih tinggi, didefenisikan dengan analogi yang sama.

 

Soal 1

Untuk setiap pasangan atom berikut, manakah yang memiliki energi ionisasi pertama paling tinggi

1. Rb atau Sr
2. Po atau Rn
3. Xe atau Cs
4. Ba atau Sr

Jawab:

1. Dalam sistem periodik unsur, Rb dan Sr terletak dalam satu periode. Sr terletak disebelah kanan Rb, sehingga Sr memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Rb.
2. Dalam sistem periodik unsur, Po dan Rn terletak dalam satu periode. Rn merupakan gas mulia dan terletak paling kanan, sehingga Rn memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Po.
3. Dalam sistem periodik unsur, Xe dan Cs terletak dalam periode yang berbeda. Xe merupakan gas mulia yang terletak pada periode 5, sedangkan Cs merupakan golongan alkali yang terletak pada periode 6. Xe memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Cs, sebab atom gas mulia memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi daripada atom alkali pada periode berikutnya.
4. Dalam sistem periodik unsur, Ba dan Sr terletak dalam satu golongan. Sr terletak di atas Ba, sehingga Sr memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Ba.

Soal 2

Untuk setiap pasangan atom berikut, manakah yang memiliki energi ionisasi pertama paling tinggi

1. Bi atau Xe
2. Se atau Te
3. Rb atau Y
4. K atau Ne

Jawab:

1. Dalam sistem periodik unsur, Bi dan Xe terletak dalam periode yang berbeda. Xe merupakan gas mulia yang terletak pada periode 5, sedangkan Bi merupakan atom golongan VA yang terletak pada periode 6. Xe memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Bi, sebab atom gas mulia memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi daripada atom pada periode berikutnya.
2. Dalam sistem periodik unsur, Se dan Te terletak dalam satu golongan. Se terletak di atas Te, sehingga Se memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Te.
3. Dalam sistem periodik unsur, Rb dan Y terletak dalam satu periode. Y terletak disebelah kanan Rb, sehingga Y memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding Rb.
4. Dalam sistem periodik unsur, K dan Ne terletak dalam periode yang berbeda. Ne merupakan gas mulia yang terletak pada periode 2, sedangkan K merupakan golongan alkali yang terletak pada periode 4. Ne memliki energi ionisasi pertama yang lebih besar dibanding K, sebab atom gas mulia memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi daripada atom alkali pada periode berikutnya.