A.     DEFINISI ION

Ion adalah atom atau molekul yang jumlah elektron totalnya tidak sama dengan jumlah protonnya, yang menyebabkan atom atau molekul itu menjadi bermuatan negatif atau positif. Anion adalah ion yang memiliki elektron lebih banyak dari pada proton. Kelebihan ini mengakibatkan ion menjadi bermuatan negatif. Kation ion yang jumlahnya lebih sedikit dari jumlah proton. Kekurangan elektron ini menyebabkan ion menjadi bermuatan positif.

B.      IONISASI

Sedangkan untuk ionisasi adalah proses fisika dari proses fisika dari pengubahan atom atau molekul menjadi sebuah ion dengan menambahkan atau menyingkirkan partikel bermuatan seperti elektron. Proses ionisasi berlangsung secara berbeda bergantung pada produk yang akan dihasikan, ion yang bermuatan positif atau ion yang bermuatan negatif. Ion bermuatan positif dihasilkan ketika sebuah elektron yang terikat pada atom(atau molekul) menyerap cukup energi untuk lepas dari potensial listrik yang mengikatnya. Energi ini mengakibatkan elektron terlepas dari ikatan atom dan menjadi elektron bebas. Energi yang dibutuhakan untuk proses  ini disebut eergi ionisasi atau potensial energi.

Ion bermuatan negatif dihasilkan ketika elektron bebas bertumbukan dengan atom. Kemudian atom ini terperangkap dalam lapisan potensial listrik atom tertentu dan melepas kelebihan energi akibat proses tumbukan. http://www.anneahira.com/energi-ionisasi.htm

B.1. Mendefinisikan energi ionisasi pertama

Definisi

Energi ionisasi pertama merupakan energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar (paling mudah lepas) dari satu mol atom dalam wujud gas untuk menghasilkan satu mol ion gas dengan muatan 1+.

Hal ini lebih mudah dipahami dalam bentuk simbol.

Pada penggambaran di atas, energi ionisasi pertama diartikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan perubahan per mol X.

1.      Yang perlu diperhatikan pada persamaan di atas

Simbol wujud zat – (g) – penting. Pada saat anda membahas energi ionisasi, unsurnya harus dalam wujud gas.

Energi ionisasi dinyatakan dalam kJ mol^-1 (kilojoules per mole). Nilainya bervariasi dari 381 (yang sangat rendah) hingga 2370 (yang sangat tinggi).

Semua unsur memiliki energi ionisasi pertama – bahkan atom yang tidak membentuk ion positif pada tabung reaksi. Helium (E.I pertama = 2370 kJ mol^-1) secara normal tidak membentuk ion positif karena besarnya energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron.

2.      Pola energi ionisasi pertama pada tabel periodik

20 unsur pertama

Energi ionisasi pertama menunjukkanperiodicity. Itu artinya bahwa energi ionisasi bervarisi dalam suatu pengulangan jika anda bergerak sepanjang tabel periodik. Sebagai contoh, lihatlah pola dari Li ke Ne, dan kemudian bandingkan dengan pola yang sama dari Na ke Ar.

Variasi pada energi ionisasi pertama ini dapat dijelaskan melalui struktur dari atom yang terlibat.

3.      Faktor yang mempengaruhi energi ionisasi

Energi ionisasi merupakan ukuran energi yang diperlukan untuk menarik elektron tertentu dari tarikan inti. Energi ionisasi yang tinggi menunjukkan tarikan antara elektron dan inti yang kuat.

Besarnya tarikan dipengaruhi oleh:

3.1.Muatan inti

Makin banyak proton dalam inti, makin positif muatan inti, dan makin kuat tarikannya terhadap elektron.

3.2.Jarak elektron dari inti

Jarak dapat mengurangi tarikan inti dengan cepat. Elektron yang dekat dengan inti akan ditarik lebih kuat daripada yang lebih jauh.

3.3.Jumlah elektron yang berada diantara elektron terluar dan inti

Perhatikan atom natrium, dengan struktur elektron 2, 8, 1 (tak ada alasan mengapa anda tak dapat menggunakan notasi ini jika ini sangat membantu!)

ika elektron terluar mengarah ke inti, tidak akan terlihat oleh inti dengan jelas. Antara elektron terluar dan inti ada dua lapis elektron pada tingkat pertama dan kedua. Pengaruh 11 proton pada inti natrium berkurang oleh adanya 10 elektron yang lebih dalam. Oleh karena itu elektron terluar hanya merasakan tarikan bersih kira-kira 1+ dari pusat. Pengurangan tarikan inti terhadap elektron yang lebih dalam disebut dengan penyaringan (screening) atauperlindunga (shielding).

4.      Apakah elektron berdiri sendiri dalam suatu orbital atau berpasangan dengan elektron lain

Dua elektron pada orbital yang sama mengalami sedikit tolakan satu sama lain. Hal ini mengurangi tarikan inti, sehingga el ektron yang berpasangan dapat dilepaskan dengan lebih mudah dari yang anda perkirakan.

5.      Menjelaskan pola pada sebagian unsur-unsur pertama

Hidrogen memiliki struktur elektron 1s¹. Merupakan atom yang sangat kecil, dan elektron tunggalnya dekat dengan inti sehingga dapat tertarik dengan kuat. Tidak ada elektron yang menyaring tarikan dari inti sehingga energi ionisasinya tinggi (1310 kJ mol^-1).

Helium memiliki struktur 1s². Elektron dilepaskan dari orbital yang sama seperti pada contoh hidrogen. Elektronnya dekat dengan inti dan tidak tersaring. Energi ionisasinya (2370 kJ mol^-1) lebih besar dari hidrogen, karena elektronnya ditarik oleh dua proton pada inti, bukan satu seperti pada hidrogen.

Litium memiliki struktur 1s²2s¹. Elektron terluarnya berada pada tingkat energi kedua, lebih jauh dari inti. Anda mungkin berpendapat akan lebih dekat dengan adanya tambahan proton pada inti, tetapi elektron tidak mengalami tarikan yang penuh dari inti – tersaring oleh elektron 1s². http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/struktur_atom_dan_ikatan/sifat_dasar_atom/energi-ionisasi/

Anda dapat membayangkan elektron seperti merasakan tarikan bersih +1 dari pusat (3 proton dikurangi oleh dua elektron 1s² electrons).

Jika anda membandingkan litium dengan hidrogen (bukan dengan helium), elektron hidrogen juga mengalami tarikan 1+ dari inti, tetapi pada litium jaraknya lebih jauh. Energi ionisasi pertama litium turun menjadi 519 kJ mol^-1 sedangkan hidrogen 1310 kJ mol^-1.

Energi yang dilepas dalam keadaan gas untuk mengikat elektron menjadi ion negatif, misalnya atom iodium membentuk ion iodium

I_(g) + e à I^- _(g)    DH = - A kJ/mol

Afinitas elektron I adalah –A kJ/mol. Karena melepas energi maka afinitas elektronya bertanda negatif, semakin besar energi yang dilepaskan semakin negatif harga afinitas elektronnya dan semakin mudah membentuk ion negatif. Harga afinitas elektron secara tidak langsung dapat ditentukan dengan menggunakan lingkar born haber. Penetapan afinitas elektron ditentukan berdasarkan energi kisi dab data termodenamika laianya. Contoh: pembentukan kristal NaCl dapat dirumuskan sebagai berikut:

AE=+H_f +S + 1/2D + EI – U

AE = afinitas elektron

H_f = Kalor pembentukan NaCl_(s)

S = Eneri Sublimasi Na_(s)

D =Energi disosiasi Cl2(g)

EI = Energi ionisasi Na(g)

U = Energi kisi NaCl(s)

Energi kisi sangat penting dalam proses pelarutan suatu senyawa ion. Jika harga energi kisi besar dan tidak dapat diimbangi oleh kalor hidrasi, maka suatu senyawa sukar melarut.

C.      ENERGI LINGKAR BORN HABER

Untuk mengetahui aliran energi pada lingkar Born Haber kita dapat menggunakan Hukum Hess:

Hukum Hess menyatakan bahwa,

“entalpi suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh jalannya reaksi akan tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir. Jadi untuk menentukan entalpi suatu reaksi kita bisa memperolehnya dengan mengambil semua jalan yang tersedia”

Artinya untuk menentukan entalpi suatu reaksi tunggal maka kita bisa mengkombinasi beberapa reaksi sebagai “jalan” untuk menentukan entalpi reaksi tunggal tersebut. Hasil akhir yang akan kita peroleh akan menunjukkan nilai yang sama.

Sebagai contoh:

Entalpi pembentukan NO2 dapat kita cari dari reaksi berikut:

N2(g)  + O2(g)   ->   2NO2(g)  deltaH = 68 KJ

Dengan mengetahui entalpi standart pembentukan NO2 maka kita bisa menghitung besarnya berapa nilai entalpi untuk reaksi diatas.

Atau kita bisa menghitungnya dengan menggunakan kombinasi beberapa reaksi (minimal 2 reaksi dan bahkan bisa lebih) berikut:

Dengan mengethaui besarnya entalpi dari reaksi I dan II diatas maka kita bisa mencari entalpi pembentukan NO2. Tentu saja kita harus mengatur satu reaksi dengan reaksi yang lain agar nantinya jika kesemua reaksi dijumlahkan akan diperoleh reaksi yang diingkan.

Lalu apa kegunaan daripada hukum Hess? Salah satu manfaat hukum Hess adalah kita dapat menghitung entalpi suatu reaksi yang sangat sulit sekali diukur dilaboratorium.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan hukum hess adalah:

§  Kita dapat mengkombinasikan beberapa reaksi yang telah diketahui entalpinya untuk memperoleh entalpi reaksi yang kita cari.

§  Kebalikan dari suatu reaksi mengakibatkan perubahan tanda entalpi, artinya jika suatu reaksi berjalan secara eksoterm maka kebalikan reaksi tersebut adalah endoterm dengan tanda entalpi yang saling berlawanan.

§  Jika suatu reaksi dikalikan dengan suatu bilangan maka entalpi reaksi tersebut juga harus dikalikan dengan bilangan yang sama.

http://belajarkimia.com/2009/10/menghitung-entalpi-dengan-menggunakan-hukum-hess/

D.     Energi Disosiasi Ikatan (D)

C.1. Teori disosiasi elektrolit
Arus listrik dihantarkan oleh pergerakan partikel-partikel bermuatan dalam larutan elektrolit. Jumlah partikel adalah 2,3,4….dan seterusnya berkali lipat lebih banyak dari jumlah molekul yang larut.  Untuk menjelaskan fakta tersebut, Arhenius mengemukakan teorinya tentang disosiasi elektrolit bila dilarutkan dalam air maka akan berdisosiasi menjadi atom-atom atau gugus-gugus atom yang bermuatan, yang sesungguhnya merupakan ion-ion yang menghantarkan arus listrik dalam elektolit dengan migrasi. Disosiasi merupakan suatu proses reversible (dapat balik). Derajat disosiasi berbeda-beda menurut tiap pengenceran. Pada larutan yang sangat encer, disosiasi praktis sempurna untuk semua elektrolit. Energi disosiasi ikatan merupakan energi yang diperlukan untuk memutuskan salah satu ikatan 1 mol suatu molekul gas menjadi gugus-gugus molekul gas. Energi disosiasi ikatan disimbolkan dengan huruf ‘D‘ .

Contoh :

CH_4(g)     ---->   CH_3(g)  +   H_(g)    ΔH = +425 kJ/mol

CH_3(g)     ---->   CH_2(g)  +   H_(g)    ΔH = +480 kJ/mol

Dari reaksi tersebut tampak bahwa untuk memutuskan sebuah ikatan C-H dari molekul CH₄menjadi gugus CH₃ dan atom gas H diperlukan energi sebesar 425 kJ/mol, tetapi pada pemutusan ikatan C-H pada gugus CH₃ menjadi gugus CH₂ dan sebuah atom gas H diperlukan energi yang lebih besar, yaitu 480 kJ/mol. Jadi, meskipun jenis ikatannya sama tetapi dari gugus yang berbeda diperlukan energi yang berbeda pula.Selain dapat digunakan sebagai informasi kestabilan suatu molekul, harga energi disosiasi ikatan dapat digunakan untuk memperkirakan harga perubahan entalpi suatu reaksi. Perubahan entalpi merupakan selisih dari energi yang digunakan untuk memutuskan ikatan dengan energi yang terjadi dari penggabungan ikatan.

ΣH = Σ Energi ikatan pereaksi – Σ Energi ikatan hasil reaksi 

Berdasarkan banyaknya atom yang ada pada molekul, energi disosiasi ikatan dibagi menjadi energi disosiasi ikatan molekul diatom dan energi disosiasi ikatan molekul poliatom. Dengan demikian energi pembentukan kisis kristal dapat diketahui

 http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0706593/energi_disosiasi_ikatan.htm

            NaCl adalah senyawa ion, jika dalam keadaan kristal sudah sebagai ion-ion, tetapi ion-ion itu terikat satu sama lain dengan rapat dan kuat, sehingga tidak bebas bergerak. Jadi dalam keadaan kristal (padatan) senyawa ion tidak dapat menghantarkan listrik, tetapi jika garam yang berikatan ion tersebut dalam keadaan lelehan atau larutan, maka ion-ionnya akan bergerak bebas, sehingga dapat menghantarkan listrik. Pada saat senyawa NaCl dilarutkan dalam air, ion-ion yang tersusun rapat dan terikat akan tertarik oleh molekul-molekul air dan air akan menyusup di sela-sela butir-butir ion tersebut (proses hidasi) yang akhirnya akan terlepas satu sama lain dan bergerak bebas dalam larutan.

            Suatu larutan elektrolit kuat memiliki konduktivitas lebih tinggi dari pada larutan elektrolit lemah. Karena dalam elektrolit kuat, zat elektrolit akan terdisosiasi sempurna menjadi ion-ionnya. Jumlah ion pada suatu larutan juga berpengaruh pada nilai konduktivitas larutan.
           Daya hantar listrik (konduktivitas) adalah ukuran seberapa kuat suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Konduktivitas digunakan untuk ukuran larutan atau cairan elektrolit. Semakin besar jumlah ion dari suatu larutan maka akan semakin tinggi nilai konduktivitasnya. Jumlah muatan dalam larutan sebanding dengan nilai daya hantar molar larutan dimana hantaran molar juga sebading dengan konduktivitas larutan. Konsentrasi elektrolit sangat menentukan besarnya konduktivitas molar (∆m). Konduktivitas molar adalah konduktivitas suatu larutan apabila konsentrasi larutan sebesar satu molar.Pada larutan encer, ion-ion dalam larutan tersebut mudah bergerak sehingga daya hantarnya semakin besar. Pada larutan yang pekat, pergerakan ion lebih sulit sehingga daya hantarnya menjadi lebih rendah. Hal lain yang mempengaruhi daya hantar listrik selain konsentrasi adalah jenis larutan. Pengukuran ketergantungan konduktivitas molar pada konsentrasi tertentu menunjukkan adanya 2 golongan elektrolit, yaitu elektrolit lemah dan elektrolit kuat. Sifat umum dari elektrolit kuat adalah konduktivitas akan berkurang dengan bertambahnya konsentrasi, sedangkan elektrolit lemah konduktivitas molarnya normal pada konsentrasi mendekati nol, tetapi turun tajam sampai nilai yang rendah pada saat konsentrasi bertambah. Larutan elektrolit kuat mempunyai konduktiviyaslebih tinggi daripada elektrolit lemah, hal ini karena zat elektrolit terdisosiasi secara sempurna didalam larutan, berarti larutan elektrolit kuat dapat menghantarkan listrik dengan baik. Penggolongan dengan cara ini juga bergantung pada zat terlarut dari pelarut yang digunakan.

						en