Bagaimana kecenderungan energi ionisasi dalam satu golongan dan satu periode?

Artikel ini menjelaskan tentang: pengertian energi ionisasi, kecenderungan energi ionisasi unsur-unsur dalam satu golongan dan periode beserta alasannya dan contoh soal dan pembahasan berkaitan dengan energi ionisasi.

Energi Ionisasi adalah energi yang diperlukan oleh atom untuk melepaskan satu buah elektron terluarnya dalam keadaan gas.

Elektron terluar adalah elektron terlemah yang dimiliki oleh atom dan berada di kulit valensi/ kulit terluarnya.

Elektron tersebut sangat mudah terlepas dari atom. 

Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya energi ionisasi.

Besar kecilnya energi ionisasi bergantung pada ada ukuran dari jari-jari atom dan daya tarik inti terhadap elektron terluar.

Dibandingkan dengan elektron yang berada di kulit yang lebih dalam, daya tarik inti terhadap elektron terluar adalah yang paling lemah mengingat jaraknya yang jauh dari inti.

Semakin jauh letak elektron terluar suatu unsur dari inti, semakin lemah daya tarik inti terhadap elektron tersebut, yang berarti energi ionisasi unsur semakin kecil. 

Dapat juga disimpulkan bahwa energi ionisasi berbanding terbalik dengan jarak antara inti dengan elektron terluar. 

Jarak inti ke elektron terluar merupakan pengertian dari jari-jari atom. 

Berarti, energi ionisasi berbanding terbalik dengan jari-jari atom. 

Semakin banyak jumlah proton yang terdapat di dalam inti suatu atom maka muatan intinya akan semakin besar. 

Dengan begitu daya tarik inti juga semakin kuat sehingga energi ionisasi akan meningkat seiring dengan semakin banyaknya jumlah proton di dalam suatu unsur.

Semakin banyak jumlah elektron valensi yang terdapat pada kulit terluar suatu unsur, maka daya tarik inti terhadap elektron tersebut akan semakin besar sehingga energi ionisasinya meningkat.

Sebagaimana yang sudah kamu ketahui bahwa:

Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atom bertambah besar, maka energi ionisasinya semakin kecil. 

Sedangkan, dalam satu perioda (dari kiri ke kanan), jari-jari atom semakin pendek yang berarti energi ionisasinya semakin besar.

Berikut adalah grafik energi ionisasi 20 unsur pertama dalam tabel periodik.

Elektron terluar suatu unsur tidak selalu berjumlah satu, tetapi bisa dua atau tiga. Misalnya pada Mg (12).

Mg memiliki dua elektron terluar. Energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron terlemah dari Mg disebut dengan energi ionisasi I. 

Mg ⇒ Mg+ + elektron       energi ionisasi I

Sedangkan, energi yang dibutuhkan untuk melepas satu elektron terlemah berikutnya dari Mg disebut dengan energi ionisasi II dan seterusnya. 

Mg+ ⇒ Mg^2+ + elektron  energi ionisasi II

Hal yang sama berlaku untuk unsur lainnya. 

Misalnya Al, yang punya tiga elektron terluar, berarti ada tiga buah energi ionisasi yang diperlukan untuk melepas seluruh elektron terluarnya. 

Lalu, energi ionisasi mana yang paling besar? 

Secara umum, urutan energi ionisasi mulai dari terkecil adalah: 

Energi ionisasi I < energi ionisasi II < energi ionisasi III <.......... dan seterusnya 

Mengapa energi ionisasi III lebih besar dari energi ionisasi I dan II? 

Ketika elektron keluar dari atom, maka ukuran atom menjadi lebih kecil dibandingkan ukuran semula (jari - jari atom semakin pendek).

Semakin banyak elektron yang keluar, semakin kecil pula jari-jari atom. 

Dengan alasan tersebut, maka energi ionisasi III lebih besar dari energi ionisasi II atau energi ionisasi II lebih besar dari energi ionisasi I.

Energi ionisasi beberapa unsur ternyata tidak mengikuti kecenderungan umum seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. 

Misalkan saja, unsur perioda 3 yaitu Mg dan Al. Harusnya, energi ionisasi Al lebih besar dari Mg karena Al terletak di kanan Mg ( karena Al punya jumlah proton yang lebih banyak) . 

Tetapi kenyataannya tidak begitu. Malah, energi ionisasi Mg yang lebih besar dibandingkan Al. 

Penyimpangan ini dapat dijelaskan melalui konfigurasi elektron dari kedua unsur.

Alasan pertama adalah karena elektron terluar Al terletak lebih jauh dari inti dibanding elektron terluar Mg. 

Alasan kedua adalah karena seluruh orbital Mg terisi penuh oleh elektron sehingga lebih stabil dibandingkan Al yang orbit 3p-nya hanya terisi oleh 1 elektron. 

Dengan alasan itulah, energi ionisasi Mg lebih besar dibandingkan Al.

Penyimpangan yang sama juga terjadi pada beberapa unsur lain seperti Be dan B. 

Berikut beberapa contoh soal terkait energi ionisasi. 

P, Q, R dan S merupakan unsur yang terletak dalam satu perioda. Unsur tersebut masing-masing memiliki energi ionisasi I sebesar 345, 200, 678 dan 433 (dalam kJ/mol). Urutan unsur tersebut dari kanan ke ke kiri adalah…….. 

Dari soal diketahui bahwa unsur P, Q, R dan S terletak dalam satu perioda. 

Berdasarkan kecenderungan energi ionisasi unsur - unsur dalam satu perioda yang semakin besar, maka urutan unsur tersebut dari kiri ke kanan adalah: Q, P, S, R

Tapi yang ditanya pada soal adalah urutan unsur dari kanan ke kiri, maka jawabannya adalah: R, S, P, Q 

Diketahui energi ionisasi beberapa unsur sebagai berikut: 237, 982, 476, 580 dan 349 (dalam kJ/mol). Jika unsur tersebut adalah A, B, C, D dan E dan terletak berurutan dalam satu golongan, maka besarnya energi ionisasi unsur C adalah…… 

Jika unsur A sampai E terletak dalam satu golongan, maka energi ionisasinya semakin kecil. 

Urutan energi ionisasinya adalah: 237, 349, 479, 580, 982. 

Maka, energi ionisasi C adalah 479 kJ/mol

Sekian penjelasan tentang energi ionisasi dan kecenderungan energi ionisasi dalam satu golongan dan perioda. Semoga bermanfaat.