Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom atau ion dalam keadaan gas, sehingga membentuk ion dengan muatan yang lebih positif. Energi ini diukur dalam satuan kJ/mol dan bergantung pada faktor seperti ukuran atom, muatan inti, dan jumlah elektron.
Energi ionisasi pertama (untuk melepaskan elektron pertama) biasanya lebih kecil dibandingkan energi ionisasi berikutnya karena setelah elektron dilepaskan, muatan positif inti lebih dominan, sehingga elektron tersisa lebih sulit dilepaskan.
Energi Ionisasi pada Simulasi Atom Mg
Simulasi ini menunjukkan proses ionisasi atom Magnesium (Mg), yang memiliki nomor atom 12 dan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2.
Dalam simulasi, Anda dapat melihat bagaimana elektron dilepaskan dari kulit terluar (valensi) untuk membentuk ion Mg+, Mg2+, Mg3+, dan Mg4+.
Setiap langkah ionisasi membutuhkan energi yang semakin besar karena berkurangnya jumlah elektron meningkatkan gaya tarik inti terhadap elektron tersisa, dan radius ion semakin mengecil.
Keadaan Awal - Magnesium (Mg) adalah unsur Golongan 2 dengan:
- Nomor atom: 12
- Konfigurasi elektron: 1s2 2s2 2p6 3s2
- Radius atom: 160 pm
Ionisasi Pertama - Elektron pertama dilepas dari orbital 3s:
- Radius berkurang dari 160 pm → 115 pm (penurunan 28%)
- Energi relatif rendah karena elektron valensi mudah dilepas
- Konfigurasi berubah menjadi 1s2 2s2 2p6 3s1
- Elektron tidak kembali karena sistem mencapai keadaan lebih stabil.
Ionisasi Kedua - Elektron kedua dilepas dari orbital 3s:
- Radius menyusut drastis dari 115 pm → 72 pm (penurunan 37%)
- Energi hampir 2 × lipat pertama karena muatan +1 menarik elektron lebih kuat
- Konfigurasi menjadi 1s2 2s2 2p6 (oktet stabil) seperti konfigurasi elektron Ne.
- Elektron tidak kembali karena mencapai konfigurasi seperti gas mulia Ne.
Ionisasi Ketiga/Keempat - Elektron ketiga/keempat dilepas dari orbital 2p:
- Radius menyusut ekstrim dari 72 pm → ~54 pm → ~48 pm (penurunan 25%/11%)
- Energi sangat besar (4,3 × lipat kedua) karena:
- Melawan konfigurasi oktet yang sebenarnya sudah stabil
- Elektron berasal dari kulit dalam (n = 2)
- Tarikan inti +12 sangat kuat
- Konfigurasi menjadi 1s2 2s2 2p5 - 1s2 2s2 2p4
- Dalam kondisi normal, Mg tidak akan mencapai keadaan ini.
Inilah mengapa Mg stabil sebagai Mg^2+ dan sangat sulit membentuk Mg^3+, ia membutuhkan energi 4,3 kali dari energi ionisasi kedua, apalagi untuk melepaskan elektron keempat.
Tabel Data Ionisasi Atom Mg
| Spesi | Konfigurasi Elektron |
Radius (pm) |
Energi Ionisasi (kJ/mol) |
|---|---|---|---|
| Mg | 1s2 2s2 2p6 3s2 | 160 | 0 |
| Mg+ | 1s2 2s2 2p6 3s1 | 115 | 737,7 |
| Mg2+ | 1s2 2s2 2p6 | 72 | 1.450,7 |
| Mg3+ | 1s2 2s2 2p5 | 54 | 7.732,7 |
| Mg4+ | 1s2 2s2 2p4 | 48 | 10.542,5 |
Cara Menggunakan Simulasi
Simulasi ini memvisualisasikan proses ionisasi atom Magnesium (Mg) menggunakan tombol interaktif. Berikut adalah petunjuk penggunaannya:
- Inisialisasi:
Saat simulasi dimuat, Anda akan melihat atom Mg netral dengan 12 elektron yang terdistribusi di tiga kulit (1s, 2s/2p, 3s). Garis radius dan nilai radius ion (dalam pm) juga ditampilkan. - Tombol Ionisasi:
Klik tombol "Ionisasi-1" untuk melepaskan satu elektron dan membentuk Mg+, "Ionisasi-2" untuk Mg2+, dan seterusnya hingga "Ionisasi-4" untuk Mg4+. Setiap tombol hanya aktif jika ionisasi sebelumnya telah selesai. - Animasi:
Saat tombol ionisasi diklik, satu elektron (berwarna merah) akan bergerak menjauh dari atom, disertai dengan nilai energi ionisasi (kJ/mol) yang ditampilkan di dekat elektron. - Informasi:
Di bagian atas kanvas, Anda akan melihat label spesi (misalnya, Mg atau Mg+), radius ion (dalam pm), dan energi ionisasi untuk langkah saat ini. - Reset:
Klik tombol "Reset" untuk mengembalikan simulasi ke keadaan awal (atom Mg netral).
Dirancang oleh urip.info
Tidak ada komentar:
Posting Komentar