L'énergie d'ionisation est un propriété périodique qui indique l'énergie nécessaire pour transférer l'électron d'un atome dans un état fondamental.
Un atome est dans son état fondamental lorsque son nombre de protons est égal à son nombre d'électrons.
Le transfert d'électron(s) de l'atome est appelé ionisation. Par conséquent, l'énergie nécessaire pour que cela se produise est appelée énergie d'ionisation, également appelée Potentiel d'ionisation.
Le premier électron retiré est celui qui est le plus éloigné du noyau de l'atome. La distance facilite le transfert car plus on s'éloigne du noyau, qui est positif, moins il faut d'énergie pour que l'électron en sorte.
Les prochains électrons ont besoin de plus d'énergie. Ainsi, on peut dire que la 1ère énergie d'ionisation (E.I) est inférieure à la 2ème énergie d'ionisation. La 2ème, à son tour, est plus petite que la 3ème énergie d'ionisation et ainsi de suite :
1ère IE
C'est parce que le rayon atomique sa taille augmente à mesure que chaque électron est retiré de l'atome. En conséquence, les électrons se rapprochent de plus en plus du noyau atomique.
Vérifier les énergies successives d'ionisation de l'oxygène :
O -> O+: 1313,9 kJ mol-1
O+1 -> O+2: 3388,2 kJ mol-1
O+2 -> O+3: 5300,3 kJ mol-1
O+3 -> O+4: 7469.1 kJ mol-1
O+4 -> O+5: 10989,3 kJ mol-1
Lorsque, après avoir retiré un électron, l'atome a plus de protons que d'électrons, cet atome devient un cation.
A lire aussi :
- Ion, cation et anion
- ionisation
C'est ce qui se passe, par exemple, lorsqu'on retire un électron de l'hydrogène. L'hydrogène est composé de 1 proton et 1 électron.
Après avoir retiré l'électron, l'hydrogène n'a qu'un seul proton dans son noyau. Cela signifie que l'hydrogène a été ionisé et qu'il est devenu un cation, ce qui revient à dire qu'il est devenu un ion positif.
Énergie d'ionisation dans le tableau périodique
Le rayon atomique augmente de droite à gauche et de haut en bas sur le tableau périodique.
Sachant cela, l'énergie d'ionisation augmente en sens inverse, c'est-à-dire qu'elle est plus importante de gauche à droite et de bas en haut.
Parmi les éléments qui nécessitent moins d'énergie d'ionisation figurent les métaux alcalins, par exemple, le potassium.
Les gaz nobles, en général, sont ceux qui nécessitent une énergie d'ionisation plus élevée, par exemple l'argon.
Énergie d'élimination x Énergie d'ionisation
L'énergie d'élimination est très similaire à l'énergie d'ionisation. La différence entre les deux est que l'énergie d'élimination peut être associée à effets photoélectriques.
Les effets photoélectriques sont des électrons généralement émis par des matériaux métalliques exposés à la lumière.
En conséquence, dans l'énergie d'élimination, l'élimination des électrons ne suit pas une séquence comme cela se produit avec l'énergie d'ionisation.
En énergie d'ionisation, les premiers électrons retirés sont les plus éloignés du noyau.
Affinité électronique
LES affinité électronique elle influence également le comportement des atomes, mais en sens inverse.
C'est la propriété périodique qui indique l'énergie libérée lorsqu'un atome reçoit un électron. D'autre part, l'énergie d'ionisation est l'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome.
Lire aussi électropositivité et électronégativité.
Des exercices
1. (PUCRS) Compte tenu de la position des éléments dans le tableau périodique, il est correct d'affirmer que, parmi les éléments énumérés ci-dessous, celui avec le plus petit rayon et l'énergie d'ionisation la plus élevée est le
a) aluminium
b) l'argon
c) phosphore
d) sodium
e) rubidium
b) l'argon
2. (UEL) En classification périodique, l'énergie d'ionisation des éléments chimiques AUGMENTE
a) des extrémités au centre, par périodes.
b) des extrémités au centre, dans les familles.
c) de droite à gauche, par périodes.
d) de haut en bas, dans les familles.
e) de bas en haut, en familles.
e) de bas en haut, en familles.
3. (Uece) Soit les atomes neutres suivants représentés par les symboles hypothétiques X, Y, Z et T et leurs configurations électroniques respectives :
X → 1s2
O → 1s2 2s2
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
T → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Celui qui a l'énergie d'ionisation la plus élevée est :
a) Oui
b) Z
c) T
d) X
d) X
4. (Ufes) La première énergie d'ionisation du brome (Z=35) est de 1 139,9 kJ/mol. Vérifiez l'alternative qui contient les premières énergies d'ionisation du fluor (Z=9) et du chlore (Z=17), respectivement, en kJ/mol.
a) 930,0 et 1 008,4
b) 1 008,4 et 930,0
c) 1 251,1 et 1 681,0
d) 1 681,0 et 1 251,1
e) 1 251,0 et 930,0
d) 1 681,0 et 1 251,1
Vérifiez les questions d'examen d'entrée avec une résolution commentée dans: Exercices sur le tableau périodique.
