Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah perubahan energi ketika atom netral dalam fase gas menerima satu elektron hingga membentuk anion gas. Secara sederhana, ini menunjukkan seberapa menguntungkannya bagi atom terisolasi dalam fase gas untuk menerima satu elektron tambahan.

Jika Anda hanya mengingat satu syarat, ingat yang ini: afinitas elektron didefinisikan untuk atom dalam fase gas, bukan untuk atom yang sudah berada dalam ikatan, larutan, atau padatan.

Proses dasarnya adalah:

$$\text{X}(g) + e^- \rightarrow \text{X}^-(g)$$

Jika proses itu melepaskan energi, afinitas elektron pertama bersifat menguntungkan. Beberapa tabel melaporkan energi yang dilepaskan itu sebagai bilangan positif, sedangkan yang lain menuliskan proses tersebut sebagai perubahan energi bernilai negatif. Itulah sebabnya konvensi tanda sangat penting dalam topik ini.

Apa yang Diukur oleh Afinitas Elektron

Afinitas elektron berkaitan dengan penambahan satu elektron pada satu atom netral dalam fase gas. Ini tidak langsung memberi tahu apa yang terjadi dalam setiap reaksi nyata, karena reaksi nyata juga bergantung pada ikatan, pelarut, energi kisi, dan efek lainnya.

Afinitas elektron juga mudah tertukar dengan konsep yang mirip. Afinitas elektron membahas penambahan elektron pada atom terisolasi. Ini tidak sama dengan elektronegativitas, yang menjelaskan seberapa kuat suatu atom menarik elektron bersama dalam suatu ikatan.

Mengapa Konvensi Tanda Bisa Terlihat Terbalik

Buku teks dan tabel data yang berbeda menggunakan konvensi tanda yang berbeda.

Jika sebuah tabel melaporkan afinitas elektron sebagai energi yang dilepaskan, nilai yang lebih menguntungkan akan tampak lebih positif. Jika sebuah tabel melaporkan perubahan energi dari proses itu sendiri, nilai yang lebih menguntungkan akan tampak lebih negatif. Sebelum membandingkan angka, periksa dulu konvensi mana yang digunakan sumber Anda.

Afinitas Elektron Pertama dan Kedua Tidak Sama

Afinitas elektron pertama adalah untuk penambahan satu elektron pada atom netral:

$\text{X}(g) + e^- \rightarrow \text{X}^-(g)$

Afinitas elektron kedua adalah untuk penambahan elektron pada anion:

$\text{X}^-(g) + e^- \rightarrow \text{X}^{2-}(g)$

Keduanya bukan langkah yang serupa. Langkah kedua biasanya jauh kurang menguntungkan karena elektron yang datang ditolak oleh spesies yang sudah bermuatan negatif.

Contoh Pembahasan: Klorin

Klorin adalah contoh yang baik karena atom klorin netral biasanya melepaskan energi ketika menerima satu elektron:

$$\text{Cl}(g) + e^- \rightarrow \text{Cl}^-(g)$$

Mengapa ini menguntungkan? Atom klorin memiliki konfigurasi valensi $3s^2 3p^5$, sehingga menerima satu elektron menghasilkan $3s^2 3p^6$. Hal itu mengisi subkulit $3p$ dan membuat anion terisolasi tersebut berenergi lebih rendah daripada yang mungkin Anda perkirakan hanya dari atom netralnya.

Ini tidak berarti klorin akan menerima elektron dalam setiap keadaan kimia nyata. Ini hanya berarti bahwa untuk atom terisolasi dalam fase gas, penambahan satu elektron itu menguntungkan secara energi.

Tren Afinitas Elektron pada Tabel Periodik

Secara umum, afinitas elektron pertama menjadi lebih menguntungkan sepanjang satu periode dari kiri ke kanan. Ke bawah satu golongan, nilainya sering menjadi kurang menguntungkan, meskipun polanya tidak sepenuhnya mulus.

Tren ini hanya panduan. Ukuran atom, struktur subkulit, dan tolakan antarelektron dapat mengubah polanya. Contoh yang umum adalah afinitas elektron pertama klorin sedikit lebih menguntungkan daripada fluor, meskipun fluor berada di atas klorin dalam golongan yang sama.

Kesalahan Umum yang Dilakukan Siswa

Mencampuradukkan Afinitas Elektron dengan Elektronegativitas

Afinitas elektron adalah perubahan energi ketika atom terisolasi menerima elektron. Elektronegativitas adalah kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron bersama dalam ikatan. Keduanya berkaitan, tetapi menjawab pertanyaan yang berbeda.

Mencampuradukkannya dengan Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron:

$$\text{X}(g) \rightarrow \text{X}^+(g) + e^-$$

Afinitas elektron berjalan ke arah sebaliknya karena elektron ditambahkan, bukan dilepaskan.

Mengabaikan Konvensi Tanda

Jika satu sumber menuliskan afinitas elektron yang menguntungkan sebagai positif dan sumber lain menuliskannya sebagai negatif, angkanya bisa tampak bertentangan meskipun menjelaskan kimia yang sama. Selalu periksa bagaimana tabel mendefinisikan tandanya.

Menganggap Elektron Kedua Bekerja dengan Cara yang Sama

Menambahkan elektron pada atom netral dan menambahkannya pada anion bukanlah langkah yang setara. Penambahan kedua biasanya jauh kurang menguntungkan untuk spesies terisolasi.

Kapan Afinitas Elektron Berguna

Afinitas elektron berguna ketika Anda membandingkan tren periodik, menjelaskan mengapa beberapa atom lebih mudah membentuk anion daripada yang lain, atau membedakan konsep ini dari elektronegativitas dan energi ionisasi.

Konsep ini sangat berguna dalam kimia dasar karena membantu membangun intuisi tanpa berpura-pura bahwa setiap atom mengikuti tren yang sempurna.

Cara Cepat untuk Memeriksa Pemahaman Anda

Ajukan dua pertanyaan:

1. Apakah saya sedang membahas atom netral dalam fase gas yang menerima satu elektron?
2. Apakah sumber saya menggunakan nilai energi yang dilepaskan atau nilai perubahan energi bertanda?

Jika keduanya jelas, konsep ini biasanya menjadi jauh lebih mudah dipahami.

Coba Perbandingan yang Mirip

Bandingkan afinitas elektron pertama klorin dengan natrium. Satu perbandingan itu adalah langkah berikutnya yang baik karena menguji tren periodik sekaligus makna dari afinitas elektron pertama yang menguntungkan.