Che cos'è l'energia di ionizzazione?

L'energia di ionizzazione, che è la quantità di energia necessaria per separare un elettrone da un atomo, è importante per la fisica e la chimica. Ionizzando un atomo, un elettrone viene rimosso e viene aggiunto uno ione positivo, modificando l'intera struttura dell'atomo. Quando ionizzato, l'atomo non può creare legami normali, quindi può essere utilizzato per scopi completamente diversi, a seconda delle esigenze dello scienziato. Alcuni atomi hanno diversi livelli di energia di ionizzazione, a quel punto la ionizzazione viene riferita secondo l'ordine di energia. La ionizzazione ha un valore energetico speciale chiamato elettronvolts.

Ogni atomo ha almeno un elettrone e questo elettrone dà all'atomo una carica negativa. Ionizzare l'atomo significa rimuovere uno o più elettroni per dare all'atomo la carica positiva di uno ione. L'aggiunta di una quantità non specificata di energia a un atomo non produrrà risultati adeguati e non può portare a nessun elettrone o a troppi elettroni in fuga dall'atomo. Un modo per calcolare l'energia di ionizzazione è far passare una corrente attraverso l'atomo fino a quando non emette luce.

L'energia di ionizzazione è una misura di quanta energia è necessaria affinché un elettrone si allontani dall'atomo. Ciò si verifica applicando una carica positiva all'atomo. Quando l'energia è sufficiente, l'elettrone più esterno fuggirà dall'atomo e si unirà invece alla fonte di energia. Per mantenere l'atomo in equilibrio, uno ione prenderà il posto dell'elettrone mancante, dando all'atomo una carica positiva.

Alcuni atomi hanno la stessa energia di ionizzazione per ciascun elettrone, ma altri avranno livelli di energia diversi per l'elettrone. Se sono richiesti diversi livelli di energia, viene indicata come la prima energia di ionizzazione per il primo elettrone, la seconda energia di ionizzazione per il secondo e così via fino a quando tutti gli elettroni vengono considerati. Se il livello di energia è lo stesso, l'energia viene definita semplicemente energia di ionizzazione.

La quantità di energia necessaria è misurata in elettronvolt. Questa misura è la stessa quantità di energia cinetica che l'elettrone accumula quando attraversa il potenziale elettrico di un volt. Quando è stata scoperta per la prima volta la ionizzazione, sono stati utilizzati volt normali per misurare la ionizzazione, ma questa misurazione non è accurata come gli elettronvolt.

La tavola periodica degli elementi raggruppa gli elementi per molte somiglianze diverse, come il numero di elettroni o la dimensione atomica. Un altro raggruppamento sul tavolo è la quantità di energia necessaria per la ionizzazione. Per gli elementi più verso l'alto e verso destra, è necessaria più energia rispetto agli elementi in basso a sinistra della tavola periodica.