Energia necessária para fazer a remoção de um elétron de um átomo
Energia de ionização também chamado de potencial de ionização é a propriedade da tabela periódica que indicará a energia utilizada para remover um elétron de um átomo isolado em seu estado gasoso. Esse átomo deve estar em seu estado fundamental, ou seja, possuir o número de prótons igual ao número de elétrons.
A separação de um elétron de um átomo só é possível quando a energia usada é maior que a atração da carga do núcleo. Essa energia é adquirida no processo endotérmico, e assim a energia de ionização passa a ter sempre o sinal positivo (+).
A ionização é o processo de transporte de elétrons do átomo. É chamando de ionização porque é necessário energia para remover o elétron do átomo.
Representação do potencial de ionização segundo a família e o período (Foto: Wikipedia.)
Como saber a energia de ionização?
Para saber identificar o potencial de ionização basta observar a tabela periódica. É possível defini-la de acordo com a posição dos elementos químicos quanto a família ou ao período.
1. Na mesma família: na mesma família, a energia de ionização aumenta no sentido de baixo para cima. Então, quando o elemento se encontra na mesma família, o tamanho do átomo aumenta ao mesmo tempo que aumenta os níveis ou camadas.
2. No mesmo período: o potencial de ionização no mesmo período aumenta no sentido da esquerda para a direita. No mesmo período é quando os átomos tem quantidade igual de níveis. Ao tempo que os prótons aumentam, o nível de atração colocada sobre os elétrons também aumentam. Assim, é menor o raio atômico ao mesmo tempo que a energia de ionização aumenta.
Então, a energia de ionização periódica é feita ao inverso do raio atômico. O raio atômico é de cima para baixo, da direita para a esquerda. O potencial de ionização é de baixo para cima e da esquerda para a direita.
A tabela periódica a energia de ionização
Com a ajuda da ilustração da tabela abaixo, entenda como funciona a energia de ionização.
Ilustração da Tabela Periódica dos elementos químicos. (Pixabay)
De baixo para cima
Como é de baixo para cima, o elemento químico Frâncio (Fr) que está lá embaixo terá a energia de ionização menor que o Hidrogênio (H) que está lá no topo.
Da esquerda para a direita
Como é da esquerda para a direita, o raio atômico do Hidrogênio será maior do que o do Hélio (He) que está lá na direita. Ou seja, o Hélio tem maior energia de ionização do que o Hidrogênio.
Observação: quando a potência de ionização é muito grande, o raio atômico será menor. Ou seja, quando o raio atômico é pequeno será gasto mais energia para remover o elétron.
Os metais alcalinos são uns dos elementos químicos que precisam de pouco potencial para retirar um elétron. Exemplos dos metais: Potássio (K) e Sódio (Na). Enquanto os metais possuem baixa energia de ionização, os não-metais possuem alta. Quer dizer que requerem uma quantidade maior de energia para remover o elétron.
Raio atômico e energia de ionização
A cada elétron quando retirado de um átomo, o raio atômico desse átomo ficará menor, sendo necessário mais energia para a remoção de outro átomo.
Desta forma, a energia de ionização utilizada na remoção de uma átomo anterior será menor que a seguinte. Ou seja, a primeira energia de ionização será menor que a 2ª, que será menor que a 3ª, que será menor que a 4ª, e assim sucessivamente.
1ª E.I < 2ª E.I. < 3ª E.I. < 4ª E.I. (...)
Energia de ionização versus energia de remoção
A energia de ionização e de remoção são semelhantes, a diferença é que a energia de remoção que vai estar associada a efeitos fotoelétricos. Efeitos fotoelétricos são as emissões de elétrons feito por materiais, geralmente metálicos quando são expostos a radiação eletromagnética (luz).
Além disso, os elétrons que são removidos na energia de remoção não obedecem a mesma sequência que ocorre na ionização. Na energia de ionização, os elétrons que estão mais distantes do núcleo são os primeiros a serem retirados.
Eletroafinidade e energia de ionização
Eletroafinidade ou afinidade eletrônica é uma propriedade que também interfere no comportamento dos átomos, mas de forma contrária. Eletroafinidade fala sobre a liberação de energia de um átomo na remoção de um elétron de um ânion, ou seja, quando o átomo adquire um elétron.
No potencial de ionização é a energia usada para a retirada de um elétron. Então, o átomo perde um elétron.