Energía de ionización de los elementos

Energía de ionización de los elementos

Lo que necesitas saber sobre la energía de ionización

La energía de ionización, o potencial de ionización hace referencia a la energía que se requiere para eliminar de forma completa un electrón de un átomo o ion gaseoso. Cuanto mas cercano y mas unido este un electrón al núcleo, mas difícil es extraerlo y mayor sera su energía de ionización.

Algunos Puntos clave: Energía de ionización

La energía de ionización es la cantidad de energía requería para eliminar a un electrón de forma completa de un átomo gaseoso.
La primera energía de ionización es menor a la que se requiere para eliminar a un electrón subsiguiente (Aunque existen excepciones).
La energía de ionización muestra una tendencia en la tabla periódica. Por lo general, la energía de ionización aumenta el movimiento de izquierda a derecha en un periodo / fila y disminuye el movimiento de arriba a abajo hacia abajo dentro de un grupo de elementos o columna.

Unidades para Energía de Ionización

La energía de ionización se mide en electronvoltios (eV). A veces la energía de ionización molar se expresa, en J/mol.

Energías de ionización primero vs subsecuentes

Como se menciono, la primera energía de ionización es aquella energía que se requiere para poder eliminar un electrón del átomo principal. La segunda energía de ionización del oxigeno es mayor que la del nitrógeno. El motivo de las excepciones se debe a sus configuraciones electrónicas. En berilio, el primer electrón viene de un orbital 2s, el cual puede contener dos electrones, ya que es estable con uno. El boro, su primer electrón se elimina de un orbital 2p, que es estable cuando posee tres o seis electrones.

Los dos electrones que son eliminados para ionizar el oxigeno y el nitrógeno, provienen del orbital 2p, pero un átomo de nitrógeno posee tres electrones dentro de su orbital p (estable), mientras que un átomo de oxigeno posee cuatro electrones en el orbital 2p (menos estable).

Tendencias de la energía de ionización en la tabla periódica

La energías de ionización aumentan desplazándose de izquierda a derecha mediante un periodo (disminuyendo el radio atómico). La energía de ionización disminuye al desplazarse hacia abajo de un grupo (aumentando así el radio atómico).

Los elementos del grupo I poseen bajas energías de ionización, esto se debe a que la perdida de un electrón forma un octeto estable. Siendo mucho mas difícil poder eliminar un electrón a medida que el radio atómico va disminuyendo, debido a que los electrones en general están mas cerca del núcleo, el cual también posee carga mas positiva. El valor de energía de ionización mas alto en un periodo, es el de su gas noble.

Términos relacionados con la energía de ionización

La palabra “energía de ionización” es utilizada cuando se esta hablando sobre átomos o moléculas en la fase gaseosa. Existen términos que son análogos para otros sistemas.

Función de trabajo: la función de trabajo es aquella energía mínima que se necesita para poder eliminar a un electrón de la superficie de un solido.

Energía de enlace de electrones: se refiere a la energía de enlace de electrones, siendo un termino mas genérico para la energía de ionización de cualquier especie química. Es muy utilizada para comparar los valores de energías que son necesarios para poder eliminar electrones de los átomos neutros, iones atómicos e iones poliatomicos.

Energía de ionización frente a afinidad electrónica

Una de las tendencias que se puede observar en la tabla periódica, es la afinidad electrónica. La afinidad electrónica es una medida de la energía que se libera cuando un átomo neutro gana un electrón en la fase gaseosa, para formar un ion cargado negativamente (anión). Si bien las energías de ionización pueden ser medidas con mucha precisión, las afinidades electrónicas no son fáciles de medir. La tendencia a ganar un electrón aumenta desplazándose de izquierda a derecha a través de un periodo en la tabla periódica y disminuye cuando se mueve de arriba a abajo hacia abajo en un grupo de elementos.

Las principales razón las que la afinidad electrónica se hace mas pequeña al desplazarse hacia abajo en la tabla, se debe a que cada nuevo periodo agrega un nuevo orbital electrónico. El electrón de valencia para mas tiempo y mas alejado del núcleo. Aparte, a medica que desciende la tabla periódica, un átomo posee mas electrones. La repulsión generada entre los electrones permite que sea mas fácil eliminar un electrón o mas difícil para agregar uno.

Las afinidades electrónicas son valores mas pequeños que las energías de ionización. Poniendo en perspectiva la tendencia de la afinidad electrónica que se desplaza a través de un periodo. En vez de una liberación neta de energía cuando se gana un electrón, un átomo estable como es el helio requiere de energía para poder forzar la ionización. Un halogeno, como es el flúor, acepta de forma fácil otro electrón.

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