2.2.3 Energía de ionización.

La energía de ionización, potencial de ionización o E_I es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un 

átomo en estado gaseoso. La reacción puede expresarse de la siguiente forma:

Siendo   los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico;  , la energía de ionización y   un electrón.

Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y la fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es mayor en el ion positivo que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.

El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio, Julios o en kilo Julios por mol (kJ/mol).

1 eV = 1,6 × 10^-19 C × 1 V = 1,6 × 10^-19 J

En los elementos de una misma familia o grupo, el potencial de ionización disminuye a medida que aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo.

Sin embargo, el aumento no es continuo, pues en el caso del berilio y el nitrógeno se obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por comparación con los otros elementos del mismo período. Este aumento se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s² y s² p³,respectivamente.

La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su configuración electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los electrones.

·         Los elementos alcalinos, grupo1, son los que tienen menor energía de ionización en relación a los restantes de sus periodos.Ello es por sus configuraciones electrónicas más externas ns¹, que facilitan la eliminación de ese electrón poco atraído por el núcleo,ya que las capas electrónicas inferiores a n ejercen su efecto pantalla entre el núcleo y el electrón considerado.

·         En los elementos alcalinotérreos, grupo2, convergen dos aspectos carga nuclear efectiva mayor y configuración externa ns²de gran fortaleza cuántica, por lo que tienen mayores energías de ionización que sus antecesores.

·         Evidentemente, los elementos del grupo 18 de la T.P., los gases nobles, son los que exhiben las mayores energías por sus configuraciones electrónicas de alta simetría cuántica.

·         Los elementos del grupo 17, los halógenos, siguen en comportamiento a los del grupo 18, porque tienen alta tendencia a captar electrones por su alta carga nuclear efectiva, en vez de cederlos, alcanzando así la estabilidad de los gases nobles.