Qué es la energía de ionización, ejemplos y en que consiste

Qué es la energía de ionización, ejemplos y en que consiste

Hola lector, en este artículo hablaremos sobre la energía íonica también llamada energía de ionización o potencial de ionización, su importancia, para qué sirve, cómo funciona y todo lo que necesitas saber, así que vamos a ello.

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Energía iónica

Qué es la energía íonica: Concepto y definición

La energía de ionización (también energía íonica, potencial de ionización, entalpía de ionización) es la energía requerida para ionizar un átomo o molécula, es decir, para separar un electrón del átomo o molécula. En general, la energía de ionización n es la energía necesaria para eliminar el enésimo electrón después de que los primeros electrones n-1 ya han sido eliminados.

Después de la ionización, un átomo o molécula  tiene una carga eléctrica positiva. La diferencia de carga previamente equilibrada entre el núcleo atómico (o núcleos) y la cáscara del electrón se desplaza por un electrón. Se habla de un átomo o molécula positivamente ionizada o de un catión. Esto se indica con un signo `+’ superíndice debajo; por ejemplo, un catión de sodio está marcado como Na+ (el símbolo del elemento para el sodio es Na).

Mientras un catión aún tenga electrones, puede ser ionizado aún más por un mayor suministro de energía. Sin embargo, la energía requerida aumenta con cada ionización adicional. Simbólicamente, un catión ionizado múltiple se identifica por un número colocado antes del signo «+»; por ejemplo, un catión de aluminio ionizado triple se llama Al3+.

Para un solo electrón la energía de ionización se da en eV/Atom, para 1 mol de electrones en kJ/mol. El factor de conversión resulta de la conversión entre eV y kJ y de la constante de Avogadro NA a: 1 eV = 96,485307 kJ/mol.

La energía de ionización puede ser suministrada por radiación (radiación ionizante), una temperatura alta del material o químicamente.

Energía de ionización y tabla periódica

La energía de ionización depende en gran medida de la fuerza de atracción entre el núcleo atómico y el electrón a eliminar, que se calcula según la fórmula de Coulomb F = {k \cdot z / r^2}. Por consiguiente, la energía de ionización aumenta constantemente dentro de un período porque el número de cargas nucleares z aumenta.

Dentro de un grupo, sin embargo, la energía de ionización disminuye de arriba hacia abajo, porque la distancia r entre el núcleo y el electrón aumenta. En la transición de un período a otro, por ejemplo, de neón a sodio, la energía de ionización disminuye abruptamente, porque -según el modelo de la cáscara del átomo- el electrón que se va a extraer está en una nueva cáscara.

Las energías de ionización de los metales alcalinos representan el mínimo en cada período. Los gases nobles tienen las máximas energías de ionización en cada período. Los máximos y mínimos disminuyen de un período a otro porque los electrones están más lejos del núcleo y se necesita menos energía para liberarlos de su atracción.

Ejemplos y aplicación de la energía de ionizacíón

Existen varios ejemplos de representación de la energía íonica, como los siguientes:

  • Sal de mesa:

La sal que se utiliza para cocinar o cloruro de sodio, es producto de la unión de 2 iones, el cloro y el sodio, a esta unión es buen ejemplo de energía de ionización.

  • Ionización por electrones:

Este es el proceso en el cual se aplica corriente para igualar la energía de un electrón, cuando esto ocurre el electrón se desprende y es transferido a otra partícula, esto también es un ejemplo de energía íonica.

 

Cómo se determina la energía de ionización

La forma más sencilla y directa es mediante la espectroscopia de absorción atómica, el cual es un método común en la química analítica  el cual se utiliza para medir la concentración exacta de un material, en este caso sería la radiación de luz

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