Energía de Ionización: Lo Esencial

1. ¿Qué es exactamente?

• Energía de ionización ($E_{i}$): es la energía mínima que hay que entregar a un átomo para arrancarle un electrón.
• Electrón ($e^{-}$): partícula diminuta con carga negativa que gira alrededor del núcleo.
• Ion: átomo que ha ganado o perdido electrones y queda con carga eléctrica.
• Catión ($X^{+}$): ion con carga positiva, se forma cuando el átomo pierde un electrón.
• Se mide con átomos separados en estado gaseoso ($X_{(g)}$), como si cada átomo estuviera solo y flotando.

Primera ionización:

$X_{(g)} \rightarrow X^{+}_{(g)} + e^{-} \quad \Delta H = E_{i1} > 0$

• Hay que dar energía, no sale sola.
• Primera energía ($E_{i1}$): cuesta quitar el primer electrón.
• Segunda energía ($E_{i2}$): cuesta quitar el segundo: $X_{(g}^{}$

2. ¿De qué depende?

• 1. Carga nuclear efectiva: fuerza real con la que el núcleo atrae a un electrón. Más protones = más tirón = mayor $E_{i}$.
• 2. Radio atómico: tamaño del átomo, distancia del núcleo al último electrón. Si está lejos, el tirón es débil y la $E_{i}$ es baja.
• 3. Capas electrónicas y apantallamiento: son como pisos donde viven los electrones. Cada piso nuevo está más lejos y bloquea el tirón. Más capas = menor ${}_{}$.

3. Tendencia en la tabla periódica

• De izquierda a derecha en un periodo: Aumenta. Hay más protones y el átomo se hace más pequeño. El tirón aumenta.
• De arriba hacia abajo en un grupo: Disminuye. Se agregan capas. El electrón externo está más lejos y apantallado.
• Valores más altos: arriba a la derecha, cerca del helio y el flúor.
• Valores más bajos: abajo a la izquierda, como el cesio y el potasio.
• Ojo excepciones: en el mismo periodo, el berilio tiene mayor $E_{i1}$ que el boro, y el nitrógeno mayor que el oxígeno. Es por la estabilidad de subcapa llena o medio llena. No rompen la regla general, solo la matizan.

Datos reales de $E_{i1}$ en $kJ/mol$:

• $Li$: $520$, $Be$: $900$, $B$: $801$
• $$: , :

4. Ejemplo modelo

Ordena de menor a mayor $E_{i1}$: $K$, $Na$, $Mg$, $$

• Paso 1 - Ubícalos: $Na$, $Mg$ y $Cl$ están en el periodo 3. $K$ está en el periodo 4, justo debajo de $Na$.
• Paso 2 - $$ vs (mismo grupo 1): hacia abajo aumenta radio y capas. tiene electrón en capa 4, en capa 3. Entonces < .

En resumen

• La $E_{i}$ es la energía que hay que dar para quitarle un electrón a $X_{(g)}$ y formar $X^{+}_{(g)}$.