Energía De Ionización

Energía de ionización

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.

Inicialmente se definía como la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo, de un elemento en estado gaseoso. El potencial de ionización se medía en voltios. En la actualidad, sin embargo, se mide en electronvoltios (aunque no es una unidad del SI) aunque está aceptada o en julios por mol. El sinónimo energía de ionización (EI) se utiliza con frecuencia.

¿Qué es Ionización?

Es el fenómeno químico o físico mediante el cual se producen iones.

Ionización y deionización es propiamente lo mismo pues el efecto es igual. En el primer caso se desprenden electrones, y en el segundo se absorben.

La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

.

Siendo los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; , la energía de ionización y un electrón.

Siendo esta energía la correspondiente 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 es mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear. Es importante hacer notar que las sucesivas ionizaciones de una especie química requieren cada vez una energía mayor. Así, la segunda energía de ionización de un elemento (energía necesaria para quitar un electrón al catión A+) es mayor que la primera, mientras que la tercera energía de ionización es todavía mucho mayor. Esto se debe a que cuanto mayor sea la carga positiva de una especie mayor es la energía que se necesita para arrancar un electrón de la misma.

La segunda energía de ionización que supone la extracción del segundo electrón, es superior a la primera porque el átomo se ha convertido previamente en un catión (con carga positiva) y su atracción por el electrón será mayor oponiendo mayor resistencia a su extracción. Y así será con las demás energías.

El valor de la energía de ionización está fuertemente condicionado por el tipo de configuración electrónica que se destruye al arrancar el electrón. Por ejemplo la segunda energía de ionización de los metales alcalinos es relativamente mayor que la de otros elementos porque supone la destrucción del octeto de la penúltima capa, el cual es especialmente estable. Por ello las diferencias de energía de ionización para sucesivas etapas de extracción electrónica varían enormemente de un elemento a otro. Por ejemplo la extracción del segundo electrón del ión sodio ( ) requiere diez veces más de energía que para remover el primero del átomo neutro de sodio ( ) (4562 versus 496 kJ/mol), pero la extracción del segundo electrón del magnesio requiere solo dos veces más de energía que el primero (1451 versus 738 kJ/mol).

El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio para el átomo aislado y julios o en Kilojulios por mol (kJ/mol) para un mol de átomos.

1 eV = (1,6x10-19 culombios ) (1 voltio) = 1,6x10-19 julios

Las energías de ionización también se pueden correlacionar con el radio atómico, de manera que elementos que tienen pequeños radios atómicos generalmente poseen elevadas energías de ionización.

Métodos para determinar la energía de ionización

La forma más directa es mediante la aplicación de la espectroscopia atómica. En base al espectro de radiación de luz, que desprende básicamente colores en el rango de la luz visible, se pueden determinar los niveles de energía necesarios para desprender cada electrón de su órbita.

Que es espectroscopia atómica

Está basada en la utilización átomos al estado de gas activados mediante energía electromagnética o energía térmica, midiendo la energía absorbida o emitida por los átomos al pasar a un estado activado o al volver del estado

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