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Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation ?

L'énergie d'ionisation est la quantité d'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome et créer un ion. Cela reflète l'étroitesse de la liaison d'un électron au noyau et constitue une propriété fondamentale qui relie la structure atomique à la réactivité chimique.

Points clés

• La première énergie d'ionisation élimine l'électron le moins lié.
• Les énergies d'ionisation ultérieures (deuxième, troisième, etc.) éliminent progressivement les électrons de plus en plus étroitement liés.
• Mesuré en kJmol⁻¹ pour la chimie globale ou en eV pour la physique d'un seul atome.

Facteurs influençant l'énergie d'ionisation

Deux facteurs principaux déterminent l'énergie d'ionisation d'un élément :

1. Charge nucléaire efficace :Plus de protons dans le noyau augmentent l'attraction des électrons, augmentant ainsi l'énergie d'ionisation.
2. :Une enveloppe extérieure remplie (par exemple, le 1s² de l’hélium) est plus stable et plus difficile à ioniser qu’une enveloppe partiellement remplie. Les électrons des couches internes protègent les électrons externes du noyau, réduisant ainsi l'énergie nécessaire pour les éliminer.

Tendances à travers le tableau périodique

Généralement, l'énergie d'ionisation augmente de gauche à droite sur une période en raison de l'augmentation de la charge nucléaire et diminue de haut en bas au sein d'un groupe car des couches électroniques supplémentaires protègent plus efficacement les électrons externes. Des écarts se produisent pour les éléments avec des sous-coquilles à moitié ou entièrement remplies (par exemple, azote, gaz rares), référez-vous donc toujours à des tableaux fiables pour les valeurs spécifiques.

Que se passe-t-il lorsqu'un atome est ionisé ?

Supprimer un électron produit un cation -un atome avec une charge nette positive. Par exemple, le sodium perd un électron pour former Na⁺ dans le chlorure de sodium, un composé ionique. À l’inverse, gagner un électron crée un anion (par exemple, l'ion chlorure Cl⁻). Les énergies d'ionisation sous-tendent ainsi la formation de liaisons ioniques et le comportement des atomes dans les réactions chimiques.

Pour obtenir des données faisant autorité sur les énergies d'ionisation, consultez la base de données du National Institute of Standards and Technology (NIST) :Base de données des spectres atomiques du NIST .