Enerxía de ionización

A enerxía de ionización, tamén chamada, impropiamente, potencial de ionización é a enerxía que hai que subministrar a un átomo neutro, gasoso e en estado fundamental, para arrincarlle o electrón máis debilmente retido.

Podemos expresalo así:

Átomo neutro gasoso + Enerxía -----> Ión positivo gasoso + e -

Sendo esta enerxía a correspondente á primeira ionización.

A segunda enerxía de ionización representa a enerxía que se precisa para arrincar o segundo electrón; esta segundo enerxía de ionización é sempre maior que a primeira, pois o volume dun ión positivo é menor que o do átomo e a forza electrostática sobre o electrón que queremos arrincar é maior no ión positivo que no átomo, xa que se conserva a mesma carga nuclear.

A enerxía de ionización expresase en electrón-volt ou en jouls (ou kilojouls) por cada mol de átomos (kJ/mol).

1 eV = 1,6 . 10 ^-19 coulombs . 1 volt = 1,6 . 10^-19jouls

Se a enerxía dun átomo fose de 1 eV, para ionizar un mol deses átomos (6.22x10²³ átomos) serían necesarios 96,5 kJ.

Como norma xeral, na táboa periódica, nos elementos dunha mesma familia ou grupo, a enerxía de ionización diminúe a medida que aumenta o número atómico, é dicir, de arriba a abaixo, tal como se representan habitualmente as táboas periódicas.

Nos metais alcalinos , por exemplo, o elemento de maior enerxía de ionización é o litio e o de menor o cesio. Isto é fácil de explicar, pois o último electrón sitúase en orbitais situados cada vez máis lonxe do núcleo e, á súa vez, os electróns das capas interiores exercen un efecto de pantalla sobre a atracción nuclear sobre os electróns periféricos. Esta norma deixa de cumprirse para o francio.

Nos elementos dun mesmo período da táboa periódica, a enerxía de ionización aumenta a medida que aumenta o número atómico, é dicir, de esquerda a dereita.

Isto debese a que o electrón diferenciador (o último en enerxía) dos elementos dun período está situado no mesmo nivel enerxético, mentres que a carga do núcleo aumenta, polo que será maior a forza de atracción, e, á súa vez, o número de capas interiores non varía e o efecto pantalla non aumenta.

Isto último non é unha regra, senón unha orientación, xa que o aumento non é continuo, pois no caso do berilio e do nitróxeno, por exemplo, téñense valores máis altos do que nun principio sería de esperar por comparación cos outros elementos do mesmo período. Este aumento debese a estabilidade que presentan as configuracións s² e s² p³ , respectivamente.

A enerxía de ionización máis elevada correspóndelle ós gases nobres, xa que a súa configuración electrónica é a máis estable, e polo tanto haberá que proporcionar máis enerxía para arrincarlles electróns.