ENERGÍA DE IONIZACIÓN

La energía de ionización describe la cantidad de energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo neutro en estado gaseoso y convertirlo en un ion positivo.

Este proceso se representa mediante una ecuación química que muestra la reacción de ionización, donde un átomo neutro (A) se convierte en un ion positivo (A^+) más un electrón liberado.

La energía de ionización se mide en unidades de energía por mol, comúnmente en electronvoltios (eV) o kilojulios por mol (kJ/mol). Cuanto mayor sea la energía de ionización de un átomo, más difícil será para él perder un electrón y, por lo tanto, más estable será el átomo en su estado neutro.

Existen varios factores que pueden influir en la energía de ionización de un átomo:

• Tamaño del átomo: En general, cuanto más pequeño es el átomo, mayor es su energía de ionización. Esto se debe a que los electrones están más cerca del núcleo y, por lo tanto, son más fuertemente atraídos hacia él.

• Carga nuclear efectiva: La carga nuclear efectiva es la fuerza con la que el núcleo atrae a los electrones de valencia hacia sí mismo. Cuanto mayor sea la carga nuclear efectiva, mayor será la energía de ionización.

• Configuración electrónica: Los átomos con una configuración electrónica estable, como los gases nobles, tienden a tener energías de ionización más altas, ya que perder un electrón los dejaría con una configuración completa de capa externa similar a la de un gas noble.

• Estructura de la tabla periódica: En general, la energía de ionización tiende a aumentar a medida que se avanza de izquierda a derecha a lo largo de un período y de abajo hacia arriba a lo largo de un grupo en la tabla periódica. Esto se debe a que, en general, los átomos se vuelven más pequeños y la carga nuclear efectiva aumenta en estas direcciones.

Es importante destacar que la energía de ionización puede variar para diferentes electrones dentro de un átomo. Por ejemplo, la primera energía de ionización se refiere a la energía requerida para eliminar el primer electrón, mientras que la segunda energía de ionización se refiere a la energía necesaria para eliminar el segundo electrón, y así sucesivamente.

DEFINICIÓN DE ENERGÍA DE IONIZACIÓN

La energía de ionización es la energía mínima que se necesita para remover un electrón de un átomo neutro.

Recuerda que un electrón es atraído por los protones del núcleo, por lo que, si queremos separar a este electrón del átomo, tenemos que aplicarle cierta energía para desprenderlo, es decir, para ionizar al átomo, “para convertirlo en un ion”.

En este caso, se convertiría en un ion positivo porque la energía positiva de los protones superaría en número a la energía negativa de los electrones.

PERIODICIDAD DE LA ENERGÍA DE IONIZACIÓN EN LA TABLA PERIÓDICA

En un periodo aumenta de izquierda a derecha, porque aumenta la fuerza de atracción hacia el núcleo debido al aumento de protones, de tal forma que, para quitar un electrón se requiere más energía.

Recuerda que en un mismo periodo se van agregando electrones sobre el mismo nivel energético.

En un grupo o familia, disminuye de arriba hacia abajo, ya que los electrones que se han agregado están más lejos del núcleo.

Es decir, los elementos que están en la parte de arriba de la tabla periódica tienen altas energías de ionización porque sus electrones están siendo atraídos fuertemente por los protones del núcleo.

Y los elementos de la parte de debajo de la tabla periódica tienen menor energía de ionización porque los electrones de su capa externa están menos atraídos por los protones de su núcleo porque están más lejos.

¡Ojo!

Que un elemento tenga una alta o baja energía de ionización, no quiere decir que el elemento tenga esa energía en su interior, sino que es la energía mínima que se le tiene que aplicar para desprender el más externo de sus electrones.

Ejemplos:

La primera energía de ionización del calcio es de 599 kJ/mol:

Preguntas:

1. ¿Qué representa la energía de ionización en química?

   a) La energía liberada durante una reacción química.

   b) La energía necesaria para formar un enlace químico.

   c) La energía necesaria para eliminar un electrón de un átomo neutro.

   d) La energía almacenada en un enlace covalente.

2. ¿Cómo afecta el tamaño del átomo a su energía de ionización?

   a) A mayor tamaño, menor energía de ionización.

   b) A menor tamaño, menor energía de ionización.

   c) A mayor tamaño, mayor energía de ionización.

   d) El tamaño del átomo no afecta su energía de ionización.

3. ¿Qué factor contribuye a una mayor energía de ionización?

   a) Mayor carga nuclear efectiva.

   b) Menor carga nuclear efectiva.

   c) Configuración electrónica estable.

   d) Tamaño más grande del átomo.

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