Énergie d’ionisation
L’énergie d’ionisation est l’énergie requise pour enlever un électron d’un atome spécifique. Elle est mesurée en \(\text{kJ/mol}\), qui est une unité d’énergie, un peu comme les calories. Les énergies d’ionisation associées à certains éléments sont décrites dans le tableau ci-dessous. Pour un atome donné, les électrons de valence les plus externes auront des énergies d’ionisation plus faibles que les électrons de noyau de l’enveloppe interne. Au fur et à mesure que l’on ajoute des électrons à un noyau, les électrons extérieurs sont protégés du noyau par les électrons de l’enveloppe intérieure. C’est ce qu’on appelle le blindage électronique.
| Elément | 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 l’on trace les énergies de première ionisation en fonction du numéro atomique. numéro atomique pour les éléments du groupe principal, nous aurions la tendance suivante:
En se déplaçant de gauche à droite dans le tableau périodique, l’énergie d’ionisation d’un atome augmente. On peut expliquer cela en considérant la charge nucléaire de l’atome. Plus il y a de protons dans le noyau, plus l’attraction du noyau vers les électrons est forte. Cette attraction plus forte rend plus difficile l’élimination des électrons.
A l’intérieur d’un groupe, l’énergie d’ionisation diminue lorsque la taille de l’atome augmente. Sur le graphique, on voit que l’énergie d’ionisation augmente au fur et à mesure que l’on remonte dans le groupe vers des atomes plus petits. Dans cette situation, le premier électron retiré est plus éloigné du noyau à mesure que le numéro atomique (nombre de protons) augmente. En étant plus éloigné de l’attraction positive, il est plus facile pour cet électron d’être arraché.
