Este artículo trata sobre el gráfico de energía de ionización. La ionización, como su nombre indica, está relacionada con iones o electrones.
Necesitamos cierta cantidad de energía para eliminar electrones sueltos de un átomo. Esta energía se denomina energía de ionización. Discutiremos más sobre esta energía en detalle en este artículo. Incluso discutiremos diferentes gráficos de ionización para diferentes átomos.
- Gráfico de ionización de fósforo
- Gráfico de ionización de sodio
- Gráfico de ionización de Magnesio
- Gráfico de ionización de Boro
- Gráfico de ionización de Carbono
- Gráfico de ionización de Aluminio
- Gráfico de ionización de Azufre
¿Qué es la energía de ionización?
Como se discutió en la sección anterior, la cantidad de energía que se requiere para eliminar el electrón más suelto de un átomo se denomina energía de ionización de ese átomo. Supongamos el electrón se encuentra cerca del núcleo.
La fuerza de atracción nuclear es muy alta para este electrón. Entonces se requerirá más energía para sacar este electrón de la influencia del núcleo. Por lo tanto, mayor será la energía de ionización requerida para remover ese electrón. Esto se debe a que la fuerza de atracción del núcleo es muy alta y acercarse a él requeriría más energía para salir de su campo de atracción. Veremos más sobre los gráficos de energía de ionización de diferentes átomos en las siguientes secciones.
¿Qué es el número atómico?
La estructura atómica tiene cierto número de protones y cierto número de electrones. Sin embargo, el número de electrones se puede cambiar fácilmente. Por lo tanto, el número atómico se considera como el número total de protones presentes en el interior del átomo. Es la huella dactilar de ese elemento químico. Se representa con la letra Z.
El número atómico es una cantidad importante ya que ayuda a identificar el elemento y también se usa para encontrar el número de masa del átomo. El número atómico se puede considerar como la huella dactilar del átomo, ya que cada elemento químico tiene un número atómico único.
¿Qué es el número de masa?
El número de masa o número de masa atómica se puede definir como la suma del número atómico, Z y el número de neutrones, N. El número de masa se denota con la letra A.
El número de masa es casi igual a la masa atómica del elemento. Aunque el número de masa es diferente para diferentes isótopos de un elemento. Discutiremos sobre los isótopos en las siguientes secciones de este artículo.
¿Qué son los isótopos?
Los isótopos tienen la misma cantidad de protones, pero tienen diferentes masas, lo que indica que tienen una cantidad diferente de neutrones.
Sabemos que el número atómico es único para un elemento químico. Por lo tanto, podemos decir que los isótopos pertenecen a la misma familia de elementos. Dado que el número de masa es diferente, las masas atómicas de estos isótopos difieren entre sí. Hay otro término llamado isómeros que tienen el mismo número de átomos pero son diferentes en términos de propiedades.
Comparación de las energías de ionización de los átomos en la tabla periódica
Las energías de ionización de diferentes átomos en la tabla periódica son diferentes. Estas tendencias de energía se dan en la siguiente sección:
- El valor de la energía de ionización aumenta a medida que avanzamos de izquierda a derecha a lo largo de la tabla periódica.
- El valor de la energía de ionización disminuye a medida que avanzamos de arriba hacia abajo a lo largo de la tabla periódica.
Tipos de energía de ionización
A medida que se elimina el electrón del átomo, la energía de ionización sigue aumentando. Los diferentes tipos de energías de ionización según el número de electrones que se eliminen se dan en la siguiente sección:
- 1st energía de ionización– La energía utilizada para quitar el primer electrón del átomo.
- 2nd energía de ionización– Cuando ya se ha eliminado un electrón y se va a eliminar otro electrón, la energía requerida para eliminar este electrón se denomina 2nd energía de ionización.
- 3rd energía de ionización– Cuando al átomo le faltan ya dos electrones y se va a quitar un tercer electrón. Entonces, la energía requerida para eliminar este tercer electrón se denomina tercera energía de ionización.
Factores que influyen en la energía de ionización
La energía de ionización no es una cantidad independiente. Su valor depende de muchos factores. Estos factores se indican en la sección que figura a continuación:
- Configuración de electrones – La energía de ionización de la mayoría de los electrones está determinada por la configuración de los electrones, ya que la configuración determina principalmente las características del átomo.
- Carga nuclear– Conocemos bien el efecto de la carga nuclear sobre la energía de ionización del electrón. Con más influencia de la carga nuclear sobre los electrones, la energía de ionización requerida para eliminar el electrón será mayor y viceversa, también es cierto, es decir, con menor influencia de la carga nuclear sobre los electrones, menor será la energía de ionización requerida para arrancar un electrón. del átomo
- Número de capas de electrones – El número de capas de electrones nos dice directamente sobre el radio atómico. Cuanto mayor sea el radio del átomo, más lejos estará el electrón más exterior del núcleo. Por lo tanto, será más fácil extraer un electrón que resida en un átomo con más capas. Si el número de capas es menor, eso significa que el radio es pequeño y el electrón está más cerca del núcleo, esto implica que necesitará más fuerza para sacar al electrón de la influencia del núcleo.
- Carga nuclear efectiva– Si hay más tendencia a la penetración de electrones y el valor del blindaje de electrones es mayor, el efecto neto de la carga nuclear sobre los electrones será menor. Por lo tanto, se requerirá menos energía de ionización para extraer el electrón de ese átomo. De manera similar, si la carga nuclear efectiva neta es mayor que la cantidad de energía de ionización requerida para eliminar un electrón del átomo, también será mayor.
- Estabilidad – Cada átomo encuentra la manera de estar en el estado más estable. Si el átomo es estable, requerirá una energía de ionización muy alta para extraer electrones del átomo. Esto sucede en los gases nobles, quitar un electrón hará que el átomo sea muy inestable. Por lo tanto, el átomo intentará resistir el arranque del electrón.
Primer gráfico de energía de ionización
El primer gráfico de ionización se dibuja utilizando los valores de la primera energía de ionización y los números atómicos de diferentes elementos químicos. Este gráfico muestra las tendencias en la tabla periódica de la primera energía de ionización.
Los siguientes son algunos puntos importantes con respecto a la primera energía de ionización grafico-
- Es importante señalar que la primera energía de ionización aumenta a medida que avanzamos de izquierda a derecha en la tabla periódica y alcanza su punto máximo en los gases nobles. Esto se debe a que los electrones se agregan en la misma capa. El radio atómico sigue disminuyendo, lo que hace que los electrones sean susceptibles al efecto de la carga nuclear.
- A medida que avanzamos hacia abajo, el primer valor de ionización disminuye ligeramente desde el elemento anterior colocado justo encima del elemento actual. Esto sucede porque se agrega una capa de electrones adicional a medida que bajamos. Esto aumenta el radio atómico y disminuye la influencia de la carga nuclear en los electrones.
- Luego, nuevamente aumenta con el aumento del número atómico hasta que llega el próximo gas noble. Los gases nobles tienen la energía de ionización más alta debido a su mayor estabilidad.
Créditos de las imágenes: Doble sostenido, Primeros bloques de energía de ionización, CC BY-SA 4.0
Segundo gráfico de energía de ionización
El gráfico de la segunda energía de ionización se realiza utilizando los valores de la segunda energía de ionización y los números atómicos.
La tendencia de la segunda energía de ionización es la misma que la de la primera energía de ionización, con la única diferencia de que el valor de la segunda energía de ionización es ligeramente superior al de la primera energía de ionización. Las tendencias son las siguientes:
- El valor de la segunda energía de ionización aumenta a medida que avanzamos de izquierda a derecha en la tabla periódica.
- El valor alcanza su máximo para un gas noble.
- A medida que descendemos, el valor de la segunda energía de ionización disminuye, luego, a medida que avanzamos hacia la derecha, comienza a aumentar.
Tercer gráfico de energía de ionización
Cuando al átomo ya le faltan dos electrones y necesitamos sacar un tercer electrón, entonces podemos que la energía requerida para eliminar este electrón se llame tercera energía de ionización. El gráfico de la tercera energía de ionización se realiza utilizando los valores de la tercera energía de ionización y el número atómico.
Las tendencias seguidas por la primera y la segunda energía de ionización son las mismas que las de la tercera energía de ionización. La única diferencia es que la tercera energía de ionización es la más alta de todas. Las tendencias son las siguientes:
- La tercera energía de ionización aumentará si vamos hacia la derecha en la tabla periódica.
- El valor de la tercera energía de ionización disminuye si nos movemos hacia la parte inferior de la tabla periódica.
- El valor de la tercera energía de ionización llega a ser máximo para los gases nobles.
Gráfico de energía de ionización del fósforo
El número atómico del fósforo es 15. Eso significa que el número total de electrones en su átomo es 15. Los valores de diez energías de ionización del fósforo se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 1011.81
- 2nd energía de ionización- 1907
- Tercera energía de ionización- 2914
- Cuarta energía de ionización- 4963.6
- Quinta energía de ionización- 6273
- Sexta energía de ionización- 21,267
- Séptima energía de ionización- 25,341
- Octava energía de ionización- 29,872
- Novena energía de ionización- 35,905
- Décima energía de ionización- 40,950
Gráfico de energía de ionización de Sodio
El número atómico del sodio es 11. El sodio se representa como Na. Es uno de los elementos más volátiles de la tabla periódica. Los valores de diez energías de ionización del sodio se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 496
- 2nd energía de ionización- 4562
- Tercera energía de ionización- 6910
- Cuarta energía de ionización- 9542
- Quinta energía de ionización- 13354
- Sexta energía de ionización- 16613
- Séptima energía de ionización-20117
- Octava energía de ionización- 25496
- Novena energía de ionización- 28392
- Décima energía de ionización- 141362
Gráfico de energía de ionización del magnesio
El número atómico del magnesio es 12. Los valores de las diez primeras energías de ionización del magnesio se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 737
- 2nd energía de ionización- 1450
- Tercera energía de ionización- 7732
- Cuarta energía de ionización- 10542
- Quinta energía de ionización- 13630
- Sexta energía de ionización- 18020
- Séptima energía de ionización- 21711
- Octava energía de ionización- 25661
- Novena energía de ionización- 31653
- Décima energía de ionización- 35458
Gráfico de energía de ionización de boro
El número atómico del boro es 5. Por lo tanto, solo tiene cinco electrones que se pueden sacar del átomo. Las primeras cinco energías de ionización del boro se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 800
- Segunda energía de ionización- 2427
- Tercera energía de ionización- 3659
- Cuarta energía de ionización- 25025
- Quinta energía de ionización- 32826
Gráfico de energía de ionización del carbono
El número atómico del carbono es 6. Eso significa que solo tiene seis electrones que pueden eliminarse del átomo. Las primeras seis energías de ionización del carbono se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 1086
- Segunda energía de ionización- 2352
- Tercera energía de ionización- 4620
- Cuarta energía de ionización- 6222
- Quinta energía de ionización- 37831
- Sexta energía de ionización- 47277
Gráfico de energía de ionización de aluminio
El número atómico del aluminio es 13. Tiene 13 electrones en el átomo que se pueden eliminar. Las primeras diez energías de ionización del aluminio se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 577
- 2nd energía de ionización- 1816
- Tercera energía de ionización- 2744
- Cuarta energía de ionización- 11577
- Quinta energía de ionización- 14842
- Sexta energía de ionización- 18379
- Séptima energía de ionización- 23326
- Octava energía de ionización- 27465
- Novena energía de ionización- 31853
- Décima energía de ionización- 38473
Gráfico de energía de ionización de azufre
El número atómico del azufre es 16. Las primeras diez energías de ionización del azufre se dan a continuación:
- Primera energía de ionización- 999
- 2nd energía de ionización- 2252
- Tercera energía de ionización- 3357
- Cuarta energía de ionización- 4556
- Quinta energía de ionización- 7004.3
- Sexta energía de ionización- 8495
- Séptima energía de ionización- 27107
- Octava energía de ionización- 31709
- Novena energía de ionización- 36621
- Décima energía de ionización- 43177
Gráfico de energía de ionización sucesiva
Los gráficos de ionización sucesivos de un elemento se refieren al gráfico trazado utilizando diferentes valores de energías de ionización (1S t , 2nd etc.).
El valor de la energía de ionización sucesiva aumenta a medida que el siguiente electrón está siempre más cerca del núcleo y, por lo tanto, se requiere más energía para eliminar ese electrón. A medida que seguimos eliminando electrones, la energía de ionización sigue aumentando. En el gas, la influencia del núcleo se vuelve más y más fuerte.
Gráfico de número atómico vs energía de ionización
El gráfico de energía de ionización en sí mismo es un gráfico trazado utilizando valores de energía de ionización y número atómico de elementos.
Los números atómicos se escriben en el eje horizontal que es el eje X. La energía de ionización se escribe en el eje vertical que es el eje Y. A medida que avanzamos hacia la derecha en la tabla periódica, requerimos una mayor energía de ionización para eliminar el electrón del átomo, por lo tanto, la energía de ionización aumenta a medida que avanzamos hacia la derecha. Alcanza un valor máximo en los gases nobles y el valor disminuye a medida que avanzamos hacia abajo en la tabla periódica.
Hola… Soy Abhishek Khambhata, obtuve B. Tech en Ingeniería Mecánica. A lo largo de cuatro años de mi ingeniería, he diseñado y pilotado vehículos aéreos no tripulados. Mi fuerte es la mecánica de fluidos y la ingeniería térmica. Mi proyecto de cuarto año se basó en la mejora del rendimiento de vehículos aéreos no tripulados utilizando tecnología solar. Me gustaría conectarme con personas de ideas afines.