L'energia di ionizzazione è a proprietà periodica che indica l'energia necessaria per trasferire l'elettrone da un atomo in uno stato fondamentale.
Un atomo è nel suo stato fondamentale quando il suo numero di protoni è uguale al suo numero di elettroni.
Il trasferimento di elettroni dall'atomo è chiamato ionizzazione. Pertanto, l'energia necessaria affinché ciò accada è chiamata energia di ionizzazione, nota anche come Potenziale di ionizzazione.
Il primo elettrone rimosso è quello più lontano dal nucleo dell'atomo. La distanza facilita il trasferimento perché più si è lontani dal nucleo, che è positivo, minore è l'energia necessaria per prelevare l'elettrone.
Gli elettroni successivi hanno bisogno di più energia. Quindi, possiamo dire che la 1a energia di ionizzazione (E.I) è inferiore alla 2a energia di ionizzazione. La seconda, a sua volta, è minore della terza energia di ionizzazione e così via:
1° E.I
Questo perché il raggio atomico aumenta di dimensione man mano che ogni elettrone viene rimosso dall'atomo. Di conseguenza, gli elettroni si avvicinano sempre di più al nucleo atomico.
Controllare le successive energie di ionizzazione dell'ossigeno:
O -> O+: 1313,9 kJ mol-1
oh+1 -> O+2: 3388,2 kJ mol-1
oh+2 -> O+3: 5300.3 kJ mol-1
oh+3 -> O+4: 7469,1 kJ mol-1
oh+4 -> O+5: 10989.3 kJ mol-1
Quando, dopo aver rimosso un elettrone, l'atomo ha più protoni che elettroni, quell'atomo diventa un catione.
Leggi anche:
- Ione, catione e anione
- ionizzazione
Questo è ciò che accade, ad esempio, quando togliamo un elettrone dall'idrogeno. L'idrogeno è composto da 1 protone e 1 elettrone.
Dopo aver rimosso l'elettrone, l'idrogeno rimane con un solo protone nel suo nucleo. Significa che l'idrogeno è stato ionizzato e che è diventato un catione, il che equivale a dire che è diventato uno ione positivo.
Energia di ionizzazione nella tavola periodica
Il raggio atomico aumenta nelle direzioni da destra a sinistra e dall'alto verso il basso sulla tavola periodica.
Sapendo questo, l'energia di ionizzazione aumenta nella direzione opposta, cioè è maggiore da sinistra a destra e dal basso verso l'alto.
Tra gli elementi che richiedono meno energia di ionizzazione ci sono i metalli alcalini, per esempio, potassio.
I gas nobili, in generale, sono quelli che richiedono una maggiore energia di ionizzazione, ad esempio l'argon.
Energia di rimozione x Energia di ionizzazione
L'energia di rimozione è molto simile all'energia di ionizzazione. La differenza tra i due è che l'energia di rimozione può essere associata a effetti fotoelettrici.
Gli effetti fotoelettrici sono elettroni generalmente emessi da materiali metallici esposti alla luce.
Di conseguenza, nell'energia di rimozione la rimozione degli elettroni non segue una sequenza come accade con l'energia di ionizzazione.
Nell'energia di ionizzazione, i primi elettroni rimossi sono i più distanti dal nucleo.
Affinità elettronica
IL affinità elettronica influenza anche il comportamento degli atomi, ma al contrario.
Questa è la proprietà periodica che indica l'energia rilasciata quando un atomo riceve un elettrone. D'altra parte, l'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo.
Leggi anche tu elettropositività e elettronegatività.
Esercizi
1. (PUCRS) Considerando la posizione degli elementi nella tavola periodica, è corretto affermare che, tra gli elementi di seguito elencati, quello con raggio minore ed energia di ionizzazione maggiore è il
a) alluminio
b) argon
c) fosforo
d) sodio
e) rubidio
b) argon
2. (UEL) Nella classificazione periodica, l'energia di ionizzazione degli elementi chimici AUMENTA
a) dalle estremità al centro, in periodi.
b) dalle estremità al centro, nelle famiglie.
c) da destra a sinistra, in punti.
d) dall'alto verso il basso, nelle famiglie.
e) dal basso verso l'alto, nelle famiglie.
e) dal basso verso l'alto, nelle famiglie.
3. (Uece) Si rappresentino i seguenti atomi neutri con i simboli ipotetici X, Y, Z e T e le rispettive configurazioni elettroniche:
X → 1s2
Sì → 1s2 2s2
Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
T → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
Quello con la più alta energia di ionizzazione è:
Ay
b) Z
c) T
d) X
d) X
4. (Ufes) La prima energia di ionizzazione del bromo (Z=35) è 1,139,9 kJ/mol. Controllare l'alternativa che contiene le prime energie di ionizzazione di fluoro (Z=9) e cloro (Z=17), rispettivamente, in kJ/mol.
a) 930.0 e 1.008,4
b) 1.008,4 e 930,0
c) 1.251,1 e 1.681,0
d) 1.681,0 e 1.251,1
e) 1.251,0 e 930,0
d) 1.681,0 e 1.251,1
Controlla le domande dell'esame di ammissione con una risoluzione commentata in: Esercizi sulla tavola periodica.
