Tabel periodik dengan energi ionisasi pertama

Apa arti energi ionisasi pertama

Energi ionisasi pertama adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas elektron yang paling longgar terikat dari satu atom netral dalam fase gas: X(g) → X⁺(g) + e⁻. Nilai di sini dalam elektronvolt per atom; untuk mengonversinya ke kilojoule per mol yang dipakai di banyak buku teks, kalikan dengan 96,485. Setiap sel menampilkan nilai dalam eV, dan lawrensium serta unsur yang lebih berat, yang tidak memiliki nilai, menampilkan tanda strip.

Melepas elektron kedua selalu membutuhkan energi lebih besar daripada yang pertama, dan lonjakannya sangat besar begitu elektron berikutnya berasal dari kulit dalam yang penuh. Natrium mudah melepas satu elektron tetapi hampir tidak pernah melepas elektron kedua, itulah sebabnya ia membentuk Na⁺ dan bukan Na²⁺.

Tren sepanjang periode dan ke bawah dalam golongan

Energi ionisasi meningkat sepanjang periode. Muatan inti bertambah sementara elektron terluar tetap berada di kulit yang sama, sehingga mereka terikat lebih kuat. Periode 2 sampai 6 masing-masing dimulai dengan logam alkali, yang memiliki nilai terendah di barisnya, dan diakhiri dengan gas mulia, yang memiliki nilai tertinggi.

Energi ionisasi menurun ke bawah dalam golongan. Setiap kulit baru menempatkan elektron terluar lebih jauh dari inti dan di balik lebih banyak elektron dalam, sehingga lebih mudah dilepas. Inilah sebabnya logam alkali bereaksi makin hebat dengan air makin ke bawah dalam golongan 1.

Pengecualian terhadap tren

Dua penurunan kecil memutus kenaikan sepanjang setiap periode. Boron memiliki energi ionisasi lebih rendah daripada berilium (8,298 eV dibandingkan 9,323 eV) karena elektron terluarnya berada di subkulit 2p, yang energinya lebih tinggi dan sebagian terlindung oleh elektron 2s. Oksigen lebih rendah daripada nitrogen (13,618 eV dibandingkan 14,534 eV) karena elektron 2p keempatnya harus berbagi orbital, dan tolakan antara elektron berpasangan membuat salah satunya lebih mudah dilepas. Penurunan yang sama muncul pada periode 3, dari magnesium ke aluminium dan dari fosfor ke belerang.

Lebih ke bawah, unsur yang datang setelah subkulit d atau f yang terisi penuh menahan elektronnya lebih kuat daripada yang diharapkan, karena elektron d dan f melindungi inti dengan buruk. Galium sedikit lebih sulit diionisasi daripada aluminium, dan emas jauh lebih sulit daripada perak.

Contoh soal: natrium

Energi ionisasi pertama natrium adalah 5,139 eV. Dikalikan 96,485 menghasilkan sekitar 495,8 kJ/mol, nilai yang ditemukan di sebagian besar buku teks. Bandingkan dengan neon, gas mulia tepat sebelumnya, pada 21,565 eV: melepas elektron dari neon berarti menembus kulit yang penuh, yang membutuhkan energi sekitar empat kali lipat.