Tendencia de la energía de ionización
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En esta página se explica qué es la energía de ionización, y luego se examina la forma en que varía en la Tabla Periódica, a través de los períodos y los grupos. Supone que conoces los orbitales atómicos simples y que puedes escribir estructuras electrónicas para átomos simples. Al final de la página encontrarás un enlace a una descripción similar de las energías de ionización sucesivas (segunda, tercera, etc.).
Todos los elementos tienen una primera energía de ionización, incluso los átomos que no forman iones positivos en las probetas. La razón por la que el helio (1ª E.I. = 2370 kJ mol-1) no suele formar un ion positivo es por la enorme cantidad de energía que se necesitaría para eliminar uno de sus electrones.
La energía de primera ionización muestra periodicidad. Esto significa que varía de forma repetitiva a medida que se avanza en la Tabla Periódica. Por ejemplo, observe el patrón desde el Li hasta el Ne, y luego compárelo con el patrón idéntico desde el Na hasta el Ar.
La energía de ionización es una medida de la energía necesaria para alejar un electrón concreto de la atracción del núcleo. Un valor alto de energía de ionización muestra una gran atracción entre el electrón y el núcleo.
Fórmula de la energía de ionización
× \[\frac{z^{2}}{n^{2}}\] =R×\[\frac{z^{2}}{n^{2}}\]J/atom=-13.6×\[\frac{z^{2}}{n^{2}}\]eV/atom=-2. 18×10-18[\frac{z^2}}{n^2}}]J/átomo Como hemos estudiado anteriormente, el procedimiento para sacar un electrón de su órbita con un determinado gasto de energía se conoce como energía de ionización. Se puede calcular sustituyendo el número de órbita del electrón antes de la transición denotado como ‘n1’ y el número de órbita del electrón después de la transición como ‘∞’ (infinito) denotado como ‘n2’ en la ecuación de energía de Bohr.En1= -R×[\frac{z^{2}}{n^{2}}]En2= -R×
Ionización mínima
Si consideramos un átomo inicialmente neutro, expulsar el primer electrón requerirá menos energía que expulsar el segundo, el segundo requerirá menos energía que el tercero, y así sucesivamente. Cada electrón sucesivo requiere más energía para ser liberado. Esto se debe a que después de perder el primer electrón, la carga total del átomo se vuelve positiva, y las fuerzas negativas del electrón serán atraídas por la carga positiva del nuevo ion formado. Cuantos más electrones se pierdan, más positivo será este ion, y más difícil será separar los electrones del átomo.
En general, cuanto más alejado esté un electrón del núcleo, más fácil será su expulsión. En otras palabras, la energía de ionización es una función del radio del átomo; cuanto mayor sea el radio, menor será la cantidad de energía necesaria para sacar el electrón del orbital más externo. Por ejemplo, sería mucho más fácil quitarle electrones al elemento más grande de Ca (Calcio) que a uno en el que los electrones están más pegados al núcleo, como el Cl (Cloro).
Afinidad de los electrones
La energía de ionización es la energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo o ion gaseoso. La energía de ionización primera o inicial o Ei de un átomo o molécula es la energía necesaria para eliminar un mol de electrones de un mol de átomos o iones gaseosos aislados.
Se puede pensar en la energía de ionización como una medida de la dificultad de eliminar electrones o de la fuerza con la que se une un electrón. Cuanto mayor sea la energía de ionización, más difícil será eliminar un electrón. Por lo tanto, la energía de ionización es un indicador de la reactividad. La energía de ionización es importante porque puede utilizarse para ayudar a predecir la fuerza de los enlaces químicos.
La energía necesaria para eliminar el electrón de valencia más externo de un átomo neutro es la primera energía de ionización. La segunda energía de ionización es la necesaria para eliminar el siguiente electrón, y así sucesivamente. La segunda energía de ionización es siempre mayor que la primera. Tomemos, por ejemplo, un átomo de metal alcalino. Quitar el primer electrón es relativamente fácil porque su pérdida da al átomo una capa de electrones estable. La eliminación del segundo electrón implica una nueva capa de electrones que está más cerca y más estrechamente unida al núcleo atómico.
