Mapa mental: Mapa Mental de Energía de Ionización

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Mapa mental: Mapa Mental de Energía de Ionización · Formatom

Mapa Mental de Energía de Ionización

Contenido del mapa

Energía de ionización — Costo en energía para quitarle un electrón a un átomo gaseoso.
- ¿Qué es? — Energía mínima para arrancar un electrón.
  - Átomo aislado — Se mide con átomos solos en gas, X(g), sin vecinos que molesten.
  - Reacción base — X(g) se convierte en X+(g) más e-, con energía mayor a cero que hay que entregar.
  - Analogía del imán — El núcleo es un imán y los electrones son monedas pegadas que cuesta despegar.
- Ionizaciones sucesivas — Cada electrón extra cuesta más quitarlo.
  - Ei1 primera — Cuesta quitar el primer electrón del átomo neutro.
  - Ei2 segunda — Cuesta quitar el segundo electrón a partir del catión X+.
  - Siempre aumenta — Ei3 > Ei2 > Ei1 porque queda menos electrones y más tirón positivo.
- ¿De qué depende? — Tres ideas explican si cuesta más o menos.
  - Carga nuclear — Más protones en el núcleo significa más tirón y mayor Ei.
  - Radio atómico — Si el electrón está lejos, el tirón es débil y la Ei es baja.
  - Capas y apantallamiento — Cada capa nueva está más lejos y bloquea el tirón, por eso baja la Ei.
- Tendencia en la tabla — Sube y baja con un orden claro.
  - En periodo aumenta — De izquierda a derecha hay más protones y átomo más pequeño.
  - En grupo disminuye — De arriba abajo se agregan capas y el electrón queda lejos y apantallado.
  - Extremos — Máxima arriba a la derecha cerca de helio y flúor, mínima abajo a la izquierda como cesio y potasio.
  - Excepciones — Be supera a B y N a O por estabilidad de subcapa llena o medio llena.
- Ejemplo de orden — Cómo comparar K, Na, Mg y Cl.
  - Ubicar y comparar — K está debajo de Na en el mismo grupo, Na, Mg y Cl comparten el periodo 3.
  - Resultado final — K < Na < Mg < Cl: K grande abajo cuesta menos, Cl pequeño a la derecha cuesta más.

La energía de ionización (Ei) es la energía mínima que hay que entregar a un átomo en estado gaseoso para arrancarle un electrón y formar un catión positivo: X(g) se convierte en X+(g) más un electrón libre. Este proceso nunca ocurre solo, siempre hay que dar energía, por eso su variación de entalpía es positiva. Para comparar a todos por igual se mide con átomos separados y flotando en gas, sin vecinos que interfieran.

Se puede seguir quitando más electrones uno por uno. La primera energía (Ei1) quita el primer electrón, la segunda (Ei2) quita el segundo del catión ya formado, y así sucesivamente. Siempre se cumple que Ei3 > Ei2 > Ei1, porque cada vez quedan menos electrones y la misma carga positiva del núcleo los aprieta con más fuerza. Es como un imán con monedas pegadas: quitar la primera cuesta un esfuerzo, pero quitar la segunda cuesta más porque el mismo imán atrae a menos monedas.

Que cueste más o menos depende de tres ideas simples. La carga nuclear efectiva es el tirón real del núcleo: más protones significa más tirón y mayor Ei. El radio atómico es la distancia al último electrón: si está lejos, el tirón es débil y la Ei es baja. Las capas electrónicas son pisos cada vez más lejanos que apantallan o bloquean el tirón: más capas significa menor Ei. En resumen: átomo pequeño con muchos protones tiene Ei alta, átomo grande con muchas capas tiene Ei baja.

En la tabla periódica la Ei1 sigue un orden claro. De izquierda a derecha en un periodo aumenta, porque hay más protones y el átomo se hace más pequeño. De arriba hacia abajo en un grupo disminuye, porque se agregan capas y el electrón externo queda más lejos y apantallado. Por eso los valores más altos están arriba a la derecha, cerca del helio y el flúor, y los más bajos abajo a la izquierda, como el cesio y el potasio. Hay dos matices: el berilio supera al boro y el nitrógeno al oxígeno por la estabilidad de subcapa llena o medio llena. Por ejemplo, al ordenar K, Na, Mg y Cl de menor a mayor Ei1 queda K < Na < Mg < Cl, porque K está abajo y es grande, mientras Cl está a la derecha y es pequeño.