“Es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más externo, es decir, el menos atraído por el núcleo, de un átomo en estado gaseoso y convertirlo en un ión gaseoso con carga positiva, en condiciones de presión y temperatura estándar”.
En un átomo polielectrónico pueden arrancarse varios electrones, por lo que se pueden definir tantas energías de ionización como electrones tiene el átomo.
* Primera energía de ionización (I1): “Es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más externo, es decir, el menos atraído por el núcleo, de un átomo neutro en estado gaseoso y convertirlo en un ión monopositivo gaseoso, en condiciones de presión y temperatura estándar
E 0 es la energía del estado fundamental del sistema (átomo neutro o ión). Como se habla de mínima energía necesaria
El átomo neutro en estado gaseoso es más estable (menos energético) que el catión correspondiente, por lo que para arrancar un electrón al átomo neutro habrá que aportar energía (proceso endotérmico). I1 es siempre positiva ya que:
Variación de I1 en función del número atómico:
Hay una dependencia de la energía de ionización con n y Zef. Así, de forma general:
* Dentro de un periodo, como n es constante, al aumentar Zef también aumentará I1: I1 presenta un valor mínimo para el grupo 1 (alcalinos) y crece hacia la derecha, siendo máximo para el grupo 18 (gases nobles).
* Dentro de un grupo Zef varía ligeramente a medida que varía n, con lo que I1 disminuye conforme aumenta n y por tanto el periodo.
Existen algunas irregularidades, fundamentalmente en los periodos 2 y 3:
• I1 (Grupo 13, ns2p1) < I1 (Grupo 2, ns2): Un orbital np es menos penetrante que un ns por lo que su electrón está
mejor apantallado y si son elementos consecutivos (diferencia de Z en una unidad) la Zeff será menor.
• I1 (Grupo 16, ns2p4) < I1 (Grupo 15, ns2p3): Al llenarse por completo un orbital p el aumento de repulsiones contrarresta el hecho de aumentar Z en una unidad, dando un Zeff menor.
* Segunda energía de ionización (I2): “Es la energía mínima necesaria para arrancar el electrón más externo, es decir, el menos atraído por el núcleo, de un ión monopositivo en estado gaseoso y convertirlo en un ión dipositivo gaseoso, en condiciones de presión y temperatura estándar”
I2 es mucho mayor que I1 para cada elemento, ya que el ión tiene carga global positiva.
La variación de I2 a lo largo de la Tabla Periódica es análoga a la de I1 de los correspondientes elementos Z-1.
* Energías de ionización de los seis primeros elementos
Se puede observar un gran aumento de los valores de la energía de ionización a izquierda y derecha de la línea en zigzag; se debe a que la I de la izquierda corresponde al último electrón existente en el nivel energético n=2, mientras que la I de la derecha corresponde a arrancar un electrón de un nivel energético inferior (n=1).
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