La energía de ionización, potencial de ionización o
EI es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de
un átomo, de un elemento en estado gaseoso.1 La reacción puede expresarse de la
siguiente forma:
Siendo A_{(g)} los átomos en estado gaseoso de un
determinado elemento químico; E_I, la energía de ionización y \bar e un
electrón.
Esta energía corresponde a la primera ionización. El
segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el
segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el
primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la
fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es mayor en
el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.
El potencial o energía de ionización se expresa en
electronvoltios, julios o en kilojulios por mol (kJ/mol).
1 eV = 1,6 × 10-19 C × 1 V = 1,6 × 10-19 J
En los elementos de una misma familia o grupo, el
potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico, es
decir, de arriba abajo. Sin embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso
del berilio y el nitrógeno se obtienen valores más altos que lo que podía
esperarse por comparación con los otros elementos del mismo periodo. Este
aumento se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s2 y s2 p3,
respectivamente..
La energía de ionización más elevada corresponde a
los gases nobles, ya que su configuración electrónica es la más estable, y por
tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los electrones.
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