Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation?
L'énergie d'ionisation, qui correspond à la quantité d'énergie requise pour séparer un électron de l'atome, est importante pour la physique et la chimie. En ionisant un atome, un électron est éliminé et un ion positif est ajouté, modifiant ainsi toute la structure de l'atome. Une fois ionisé, l'atome ne peut pas créer de liaisons normales. Il peut donc être utilisé à des fins totalement différentes, en fonction des besoins du scientifique. Certains atomes ont des niveaux d'énergie d'ionisation différents, moment auquel l'ionisation est référencée selon l'ordre de l'énergie. L'ionisation a une valeur d'énergie spéciale appelée électronvolts.
Chaque atome a au moins un électron et cet électron lui donne une charge négative. Ioniser l'atome signifie enlever un ou plusieurs électrons pour donner à l'atome la charge positive d'un ion. Ajouter une quantité non spécifiée d'énergie à un atome ne donnera pas les résultats escomptés et peut ne conduire à aucun électron ou à trop d'électrons fuyant l'atome. Une façon de calculer l'énergie d'ionisation consiste à faire passer un courant dans l'atome jusqu'à ce qu'il émette de la lumière.
L'énergie d'ionisation est une mesure de la quantité d'énergie nécessaire à un électron pour s'éloigner de l'atome. Cela se produit en appliquant une charge positive à l'atome. Lorsque l’énergie est suffisante, l’électron le plus externe s’éloigne de l’atome pour rejoindre la source d’énergie. Pour garder l’atome en équilibre, un ion prendra la place de l’électron manquant, donnant à l’atome une charge positive.
Certains atomes ont la même énergie d'ionisation pour chaque électron, mais d'autres auront des niveaux d'énergie différents pour l'électron. Si différents niveaux d’énergie sont requis, on parle alors de première énergie d’ionisation pour le premier électron, d’énergie de seconde ionisation pour le second, et ainsi de suite jusqu’à ce que tous les électrons soient pris en compte. Si le niveau d'énergie est le même, l'énergie est simplement appelée énergie d'ionisation.
La quantité d'énergie nécessaire est mesurée en électron-volts. Cette mesure est la même quantité d'énergie cinétique que l'électron accumule lorsqu'il passe par le potentiel électrique d'un volt. Lors de la première découverte de l'ionisation, des volts réguliers ont été utilisés pour mesurer l'ionisation, mais cette mesure n'est pas aussi précise que l'électronvolts.
Le tableau périodique des éléments regroupe les éléments selon de nombreuses similitudes, telles que le nombre d'électrons ou la taille de l'atome. Un autre groupe sur la table est la quantité d’énergie nécessaire à l’ionisation. Pour les éléments plus orientés vers le haut et à droite, il faut plus d'énergie que ceux situés en bas à gauche du tableau périodique des éléments.