Ionisasi
Ion adalah atom yang bermuatan. Jumlah elektron dalam sebuah ion tidak sama dengan jumlah protonnya. Ion terbentuk dari dari sebuah atom yang tidak bermuatan dengan menambahkan atau mengurangi elektron dari atom itu. menambahkan elektron membuat atomnya bermuatan negatif, sebaliknya mengurangi elektron membuat atom menjadi lebih positif.
Ionisasi adalah cara yang ditempuh untuk membuat atom bermuatan (ion). Misalnya
- Radiasi alpha, beta, dan gamma menghasilkan ion ketika melewati suatu materi dan bertabrakan dengan atom dari materi itu.
- Elektron yang melewati tabung flouresence menghasilkan ion ketika bertabrakan dengan atom gas dalam tabung.
Mengukur Energi Ionisasi.
Kita dapat mengukur energi yang dibutuhkan untuk mengionisasi atom gas dengan membuat elektron bertambarkan dengan atom gas dalam tabung yang terisolasi. Elektron yang teremisi dari filemen tang dipanaskan dalam tabung danterterik ke plate positif, anoda, pada sisi lain dari tabung.G
Gas harus dibuat bertekanan rendah, jika tidak maka akan ada terlalu banyak atom dalam tabung sehingga elektron akan kesulitan untuk mencapai anoda.
Beda potensial antara anoda dan filamen meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan elektron. Ilustrasi dalam bentuk gambar untuk kejadian ini ditunjukkan pada Gambar berikut.
Ammeter menunjukkan arus listrik yang sangat kecil akibat elektron dari filamen yang sampai ke anoda. Tidak terjadi ionisasi kecuali elektron dari filamen mencapai kesepatan tertentu. Pada kecepatan ini, setiap elektron tiba di anode dengan energi kinetik yang cukup untuk mengionisasi atom gas, dengan “menendang” elektron keluar dari atom.
Ionisasi yang terjadi disekitar anoda mengakibatkan arus yang terbaca pada ammeter menjadi lebih besar. Dengan mengukur beda potensial antara filamen dan anoda ketika arus mulai meningkat, kita dapat menentukan energi ionisasi dari atom gas. Nilai ini sama dengan usaha yang untuk memiindahkan setiap elektron dari filamen (dan usaha yang dilakukan ditransfer menajdi energi kinetik).
Usaha yang dilakukan oleh setiap elektron dari filamen, diberikan oleh muatannya e x beda potensianya, sehingga energi ionisasi oleh atom gas = eV.
Elektron Volt
Elektron volt adalah satuan untuk energi, yang besarnya sama dengan usaha yang diperlukan untuk memindahkan sebuah elektron dari dua titik yang berbeda potensial sebesar V. Misalnya, untuk muatan q dipindahkan pada beda potensial V, usaha yang dilakukan adalah = q V .
Sehingga energoi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu buah elektron ( q = 1,6 x 10-19 C), pada dua titik yang beda potensialnya 1 V adalah 1,6 x 10-19 J. Energi sejumlah ini kita sebut sebagai 1 eV.
Misalnya, usaha yang dilakukan pada:
- Elektron yang bergerak pada dua titik yang beda potensialnya 1000V adalah 1000 eV.
- Ion dengan muatan +2e ketika bergerak pada beda potensial 10 V adalah 20 eV.
Eksitasi Akibat Tumbukan.
Dengan menggunakan tabung beriasi gas dengan metal grid antara anoda dan filament, kita dapat menunjukkan bawha atom gas akan menyerap energi dari tumbukan elektron tanpa terjadi ionisasi. Proses ini, disebut eksitasi, terjadi pada tingkat energi tertentu yang merupakan karakteristik dari atom gas.
Jika elektron yang bertumbukan kehilangan semua energi kinetiknya ketika eksitasi, arus yang mengalir akan mengalami penurunan, namun ketika elektron yang bertumbukan tidak memiliki energi yang cukup untuk ter eksitasi, maka elektron akan dibelokkan oleh atom.
Besarnya energi ini disebut energi eksitasi. Kita dapat menetukan besarnya ebergi eksitas dari atom dengan meningkatkan beda potensia; antara filemndan anoda dan mengukur beda potensi ketika arus anoda drop. Contohnya: Duan eksitasi yang terjadi pada tom mercury adalah 4,9 eV dan 5,7 eV. Ini artinya, bahwa arus anoda akan drop pada 4,9 V dan 5,7 V.
Ketika eksitasi, elektrn yang bertabrakan mengakibatkan elektron dalam atom akan berpindah dari kulit dalam kulit yang lebih luar. Dalam proses ini membutuhkan energi, karena elektron dalam atom berpindah “posisi” dari inti atom. Energi eksitasi selalu lebih kecil dari energi ionisasi atom, karena elektron dalam atom tidak secara “penuh” dipindahkan dari atom ketika eksitasi terjadi.
Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, silahkan untuk membagikannya, memberi komentar, dan meng klik iklannya…. Hal ini dapat menjaga eksistensi website ini. Terima kasih