Energía de ionización
La energía de ionización es la energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo específico. Se mide en \text{{kJ/mol}\}, que es una unidad de energía, muy parecida a las calorías. Las energías de ionización asociadas a algunos elementos se describen en la siguiente tabla. Para cualquier átomo, los electrones de valencia más externos tendrán energías de ionización más bajas que los electrones del núcleo interno. A medida que se añaden más electrones a un núcleo, los electrones exteriores quedan protegidos del núcleo por los electrones de la capa interior. Esto se llama apantallamiento de electrones.
| Elemento | IE(_1) | IE(_2) | IE(_3) | IE(_4) | IE(_5) | IE(_6) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (\ce{H}) | 1312 | |||||
| (\ce{He}) | 2373 | 5251 | ||||
| (\ce{Li}) | 520 | 7300 | 11,815 | |||
| (\ce{Be}) | 899 | 1757 | 14,850 | 21,005 | ||
| (\ce{B}) | 801 | 2430 | 3660 | 25,000 | 32,820 | |
| (\ce{C}) | 1086 | 2350 | 4620 | 6220 | 38,000 | 47,261 |
| (\ce{N}) | 1400 | 2860 | 4580 | 7500 | 9400 | 53,000 |
| (\ce{O}) | 1314 | 3390 | 5300 | 7470 | 11,000 | 13,000 |
Si graficamos las primeras energías de ionización vs. número atómico para los elementos del grupo principal, tendríamos la siguiente tendencia:
Al pasar de izquierda a derecha por la tabla periódica, la energía de ionización de un átomo aumenta. Podemos explicar esto considerando la carga nuclear del átomo. Cuantos más protones haya en el núcleo, más fuerte será la atracción del núcleo hacia los electrones. Esta atracción más fuerte hace que sea más difícil eliminar los electrones.
Dentro de un grupo, la energía de ionización disminuye a medida que aumenta el tamaño del átomo. En el gráfico, vemos que la energía de ionización aumenta a medida que subimos de grupo hacia átomos más pequeños. En esta situación, el primer electrón retirado está más lejos del núcleo a medida que aumenta el número atómico (número de protones). Al estar más lejos de la atracción positiva, es más fácil que ese electrón sea arrancado.
