TEMA:

ENERGIA DE

IONIZACION

ENERGIA DE IONISACION

Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de

ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo

electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el

primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo

y la fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es

mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma

carga nuclear.

l potencial o energía de ionización se expresa en electronvoltios, julios o en

kilojulios por mol (kJ/mol).

1 eV = 1,6 × 10-19 C × 1 V = 1,6 × 10-19 J

En los elementos de una misma familia o grupo, el potencial de ionización

disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba

abajo

Sin embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso del berilio y el

nitrógeno se obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por

comparación con los otros elementos del mismo periodo. Este aumento

se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s2 y

s2 p3, respectivamente.

La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya

que su configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá

que proporcionar más energía para arrancar los electrones

El potencial de ionización (PI) es la energía mínima requerida para separar un electrón

de un átomo o molécula específica a una distancia tal que no exista interacción

electrostática entre el ion y el electrón.2 Inicialmente se definía como el potencial

mínimo necesario para que un electrón saliese de un átomo que queda ionizado.

El potencial de ionización se medía en voltios. En la actualidad, sin embargo, se

mide en electronvoltios (aunque no es una unidad del SI) aunque está aceptada o

en julios por mol. El sinónimo energía de ionización (EI) se utiliza con frecuencia.

La energía para separar el electrón unido más débilmente al átomo es el primer

potencial de ionización; sin embargo, hay alguna ambigüedad en la terminología.

Así, en química, el segundo potencial de ionización del litio es la energía del

proceso.

En física, el segundo potencial de ionización es la energía requerida para separar un

electrón del nivel siguiente al nivel de energía más alto del átomo neutro o

molécula, p.

Lo más destacado de las propiedades periódicas de los elementos se observa

en el incremento de las energías de ionización cuando recorremos la tabla

periódica de izquierda a derecha, lo que se traduce en un incremento

asociado de la electronegatividad, contracción del tamaño atómico y

aumento del número de electrones de la capa de valencia. La causa de esto

es que la carga nuclear efectiva se incrementa a lo largo de un

periodo, generando, cada vez, más altas energías de ionización. Existen

discontinuidades en esta variación gradual tanto en las tendencias

horizontales como en las verticales, que se pueden razonar en función de las

especificidades de las configuraciones electrónicas.

Vamos a destacar algunos aspectos relacionados con la primera energía de

ionización que se infieren por el bloque y puesto del elemento en la tabla

periódica:

Los elementos alcalinos, grupo 1, son los que tienen menor energía de ionización en relación a los

restantes de sus periodos. Ello es por sus configuraciones electrónicas más externas ns1, que

facilitan la eliminación de ese electrón poco atraído por el núcleo, ya que las capas electrónicas

inferiores a n ejercen su efecto pantalla entre el núcleo y el electrón considerado.

En los elementos alcalinotérreos, grupo 2, convergen dos aspectos, carga nuclear efectiva mayor y

configuración externa ns2de gran fortaleza cuántica, por lo que tienen mayores energías de

ionización que sus antecesores.

Evidentemente, los elementos del grupo 18 de la tabla periódica, los gases nobles, son los que

exhiben las mayores energías por sus configuraciones electrónicas de alta simetría cuántica.

Los elementos del grupo 17, los halógenos, siguen en comportamiento a los del grupo 18, porque

tienen alta tendencia a captar electrones por su alta carga nuclear efectiva, en vez de

cederlos, alcanzando así la estabilidad de los gases

La energía de ionización (EI) es la energía que hay que suministrar a un

átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental para arrancarle el

electrón más externo, que está más débilmente retenido, y convertirlo

en un catión monopositivo gaseoso.

Se puede expresar así: A(g) + EI → A+(g) + e-

La energía de ionización es igual en valor absoluto a la energía con que el

núcleo atómico mantiene unido al electrón: es la energía necesaria para

ionizar al átomo.

Al ser la energía de ionización una medida cuantitativa de la energía de

unión del electrón al átomo, la variación de esta magnitud ayuda a

comprender las diferencias cualitativas entre estructura electrónicas.

La magnitud de la energía de ionización depende de tres factores

fundamentales: estructura electrónica de la última capa, radio atómico

y carga nuclear. El factor determinante es la configuración electrónica

de la última capa, puesto que cuanto mas estable sea, es decir cuanto

más se parezca a la de estructura completa, estructura de gas

noble, mayor energía será necesaria para arrancar un electrón.