3.10.- Tabla periódica y propiedades físicas y químicas
3.10.2.- Energía de ionización

La energía de ionización, o también llamada potencial de ionización, es la energía mínima necesaria para arrancar a un átomo en estado gaseoso su electrón más externo (el más débilmente unido a él).

Energía de ionización

Las ecuaciones que rigen este proceso son:

X (g)    + EI1 à X+ (g) 1ª Energía de ionización
X+ (g) + EI2 à X+2 (g)   2ª Energía de ionización
X+2 (g) + EI3 à X+3 (g) 3ª Energía de ionización

se puede comprobar que:

EI1   <   EI2   <   EI3

ya que costará menos arrancar un electrón a un átomo neutro que a un átomo cargado positivamente, con defecto de electrones. Hay que tener en cuenta que en el momento en el que se vacía una subcapa, y se separa el primer electrón de la subcapa inmediatamente inferior, se produce un salto pronunciado de la energía de ionización, por ejemplo:

Elem Z Configuración electrónica EI1 EI2 EI3 EI4
Na 11 1s2 2s2 2p6 3s1 5,1 47,3 71,7 98,9
Mg 12 1s2 2s2 2p6 3s2 7,6 15,0 80,1 109,3
Al 13 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 6,0 18,2 28,4 120,4
     

* eV

los valores están dados en eV (electrón-voltios), que es la energía de un electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de un voltio y que equivale a 1'602.10‑19 J.

Influyen tres factores en la energía de ionización:

  1. Número atómico: a mayor número atómico, (más protones), mayor será la energía necesaria para ionizarlo.

  2. Radio atómico: a mayor distancia la fuerza de atracción entre el núcleo y el e disminuye y, por lo tanto, la energía de ionización disminuirá, ya que será más fácil arrancarlo.

  3. Orbitales atómicos completos o semicompletos, ya que dan estabilidad al átomo y por lo tanto costará más arrancarle un electrón.

por estas tres razones, con algunas excepciones, aumenta a lo largo del Sistema Periódico de la siguiente manera:

  1. En un grupo aumenta hacia arriba debido a que al pasar de un elemento al inferior, contiene una capa más y por lo tanto, los electrones de la capa de valencia, al estar más alejados del núcleo, estarán menos atraídos por él y costará menos energía arrancarlos.
     

  2. En un mismo período, en general, aumenta a medida que nos desplazamos hacia la derecha, ya que los elementos allí situados tienen tendencia a ganar electrones y por lo tanto costará mucho más arrancarlos que a los de la izquierda que, al tener pocos electrones en la última capa les costará mucho menos perderlos.

 

 

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