Introdução à Química

Termo

• Energia de ionizaçãoA energia necessária para remover um elétron de um átomo ou molécula até o infinito.

Tendências periódicas na energia de ionização

A energia de ionização de uma espécie química (isto é.., um átomo ou molécula) é a energia necessária para remover elétrons de átomos ou íons gasosos. Esta propriedade também é chamada de potentia de ionização e é medida em volts. Em química, refere-se frequentemente a uma molécula de uma substância (energia de ionização molar ou entalpia) e é relatada em kJ/mol. Em física atômica, a energia de ionização é tipicamente medida na unidade volt de elétron (eV). Grandes átomos ou moléculas têm baixa energia de ionização, enquanto pequenas moléculas tendem a ter maior energia de ionização.

A energia de ionização é diferente para elétrons de diferentes orbitais atômicos ou moleculares. Mais geralmente, a n-ésima energia de ionização é a energia necessária para remover o n-ésimo elétron após a remoção dos primeiros n-1 elétrons. É considerada uma medida da tendência de um átomo ou íon a entregar um elétron ou a força da ligação do elétron. Quanto maior for a energia de ionização, mais difícil é remover um elétron. A energia de ionização pode ser um indicador da reatividade de um elemento. Elementos com baixa energia de ionização tendem a ser agentes redutores e formar cátions, que por sua vez se combinam com ânions para formar sais.

Movendo-se da esquerda para a direita dentro de um período ou para cima dentro de um grupo, a primeira energia de ionização geralmente aumenta. À medida que o raio atómico diminui, torna-se mais difícil remover um electrão que esteja mais próximo de um núcleo com carga mais positiva. Pelo contrário, à medida que se avança para baixo num grupo na tabela periódica, a energia de ionização irá provavelmente diminuir, uma vez que os electrões de valência estão mais afastados do núcleo e experimentam uma maior blindagem. Eles experimentam uma atração mais fraca para a carga positiva do núcleo. A energia de ionização aumenta da esquerda para a direita em um período e diminui de cima para baixo em um grupo.

Ratificação para as Tendências Periódicas em Energia de Ionização

A energia de ionização de um elemento aumenta à medida que se move através de um período na tabela periódica, porque os elétrons são mantidos mais apertados pela maior carga nuclear efetiva. Isto porque os elétrons adicionais na mesma concha não contribuem substancialmente para proteger uns aos outros do núcleo, entretanto um aumento no número atômico corresponde a um aumento no número de prótons no núcleo.

A energia de ionização dos elementos aumenta à medida que se move para cima de um determinado grupo porque os elétrons são mantidos em orbitais de menor energia, mais próximos do núcleo e, portanto, mais firmemente ligados (mais difíceis de remover).

Baseado nestes dois princípios, o elemento mais fácil de ionizar é o franco e o mais difícil de ionizar é o hélio.