L'atomo o lo ione perderanno elettroni solo se riceve abbastanza energia, che è l'energia di ionizzazione.
In pratica, la cosa più importante è potenziale di prima ionizzazione o energia di prima ionizzazione, che corrisponde alla rimozione del primo elettrone. Di solito è l'energia di ionizzazione più bassa, poiché questo elettrone è il più lontano dal nucleo, il la sua forza di attrazione verso il nucleo è la più bassa, richiede meno energia ed è più facile rimuoverla.
Inoltre, con la perdita di elettroni, il raggio atomico diminuisce e lo ione diventa sempre più positivo, da qui l'attrazione con il il nucleo diventa più forte e di conseguenza sarà necessaria più energia per estrarre l'elettrone successivo e così successivamente.
Per fare un esempio, l'atomo di sodio ha come prima energia di ionizzazione il valore di 406 kJ/mol. La sua seconda energia di ionizzazione è 4560, cioè molto più alta della prima. Ciò dimostra che il sodio richiede molta più energia per estrarre due elettroni rispetto a uno solo. Per questo in natura è più comune trovare atomi di sodio con carica +1.
Nota come questo accade nel caso dell'alluminio di seguito:
13Al+ 577.4 kJ/mol/ → 13Al1++ e-
13Al+ 1816,6 kJ/mol → 13Al2++ e-
13Al+ 2744,6 kJ/mol → 13Al3++ e-
13Al+ 11575.0 kJ/mol → 13Al4++ e-
Quindi, per l'alluminio abbiamo il seguente ordine di energia di ionizzazione (EI):
1° EI < 2° EI < 3° EI <<< 4° EI
Da questo fatto possiamo concludere che:
Pertanto, se consideriamo gli elementi della stessa famiglia o dello stesso periodo della tavola periodica, vedremo che all'aumentare del numero atomico, minori sono le energie di ionizzazione, perché più lontani dal nucleo gli elettroni sono. In questo modo, l'energia di ionizzazione cresce nella tavola periodica dal basso verso l'alto e da sinistra a destra. Pertanto, l'energia di ionizzazione è una proprietà periodica.
Guarda come viene mostrato di seguito e confronta i valori della prima energia di ionizzazione di alcuni atomi, che sono stati ottenuti sperimentalmente in kJ (kilojoule):
Notare come i valori dell'energia di ionizzazione degli elementi del secondo periodo della tavola periodica siano maggiori di quelli del terzo periodo, e così via. Attenzione anche al fatto che le energie di prima ionizzazione degli elementi della famiglia 1A sono inferiori a quelle della 2A, e così via.
Quegli elementi rappresentativi che hanno una bassa energia di ionizzazione perdono elettroni per diventare stabili, cioè per avere la configurazione di gas nobile. Quelli con un'elevata energia di ionizzazione (ametalli) ricevono elettroni invece di perderli.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/energia-ionizacao.htm