Energia de ionização dos elementos

o energia de ionizaçãoou potencial de ionização, é a energia necessária para remover completamente um elétron de um átomo ou íon gasoso. Quanto mais próximo e mais firmemente ligado um elétron estiver do núcleo, mais difícil será remover e maior será sua energia de ionização.

Principais tópicos: energia de ionização

A energia de ionização é medida em volts eletrônicos (eV). Às vezes, a energia de ionização molar é expressa em J / mol.

A primeira energia de ionização é a energia necessária para remover um elétron do átomo pai. O segundo energia de ionização é a energia necessária para remover um segundo elétron de valência do íon univalente para formar o íon divalente e assim por diante. As energias sucessivas de ionização aumentam. A segunda energia de ionização é (quase) sempre maior que a primeira energia de ionização.

Existem algumas exceções. A primeira energia de ionização do boro é menor que a do berílio. A primeira energia de ionização do oxigênio é maior que a do nitrogênio. A razão para as exceções tem a ver com suas configurações eletrônicas. No berílio, o primeiro elétron vem de um orbital 2s, que pode reter dois elétrons, como é estável em um. No boro, o primeiro elétron é removido de um orbital 2p, que é estável quando contém três ou seis elétrons.

Ambos os elétrons removidos para ionizar oxigênio e nitrogênio vêm do orbital 2p, mas um átomo de nitrogênio tem três elétrons em seu orbital p (estável), enquanto um átomo de oxigênio possui 4 elétrons no orbital 2p (menos estábulo).

As energias de ionização aumentam o movimento da esquerda para a direita ao longo de um período (raio atômico decrescente). A energia de ionização diminui a movimentação de um grupo (aumentando o raio atômico).

Os elementos do grupo I têm baixas energias de ionização porque a perda de um elétron forma um octeto estável. Torna-se mais difícil remover um elétron como o raio atômico diminui porque os elétrons geralmente estão mais próximos do núcleo, que também é mais positivamente carregado. O valor mais alto da energia de ionização em um período é o de seu gás nobre.

A frase "energia de ionização" é usada quando se discute átomos ou moléculas na fase gasosa. Existem termos análogos para outros sistemas.

Função no trabalho - A função de trabalho é a energia mínima necessária para remover um elétron da superfície de um sólido.

Energia de ligação de elétrons - A energia de ligação de elétrons é um termo mais genérico para energia de ionização de qualquer espécie química. É frequentemente usado para comparar valores de energia necessários para remover elétrons de átomos neutros, íons atômicos e íons poliatômicos.

Outra tendência observada na tabela periódica é afinidade eletrônica. A afinidade eletrônica é uma medida da energia liberada quando um átomo neutro na fase gasosa ganha um elétron e forma um íon com carga negativa (ânion). Embora as energias de ionização possam ser medidas com grande precisão, as afinidades eletrônicas não são tão fáceis de medir. A tendência de obter um elétron aumenta o movimento da esquerda para a direita durante um período na tabela periódica e diminui o movimento de cima para baixo em um grupo de elementos.

A razão pela qual a afinidade eletrônica diminui ao descer a mesa é porque cada novo período adiciona um novo orbital eletrônico. O elétron da valência passa mais tempo longe do núcleo. Além disso, à medida que você desce pela tabela periódica, um átomo tem mais elétrons. A repulsão entre os elétrons facilita a remoção de um elétron ou mais difícil a adição de um.

Afinidades eletrônicas são valores menores que as energias de ionização. Isso coloca em perspectiva a tendência de afinidade eletrônica que se move ao longo de um período. Em vez de uma liberação líquida de energia quando um elétron é ganho, um átomo estável como o hélio realmente requer energia para forçar a ionização. Um halogênio, como o flúor, aceita prontamente outro elétron.