Ionisaatioenergia

Ionisaatioenergia on energia, jota tarvitaan poistamaan elektroni neutraalilta atomilta tai molekyyliltä kaasumaisessa tilassa. Ensimmäinen ionisaatioenergia (IE1) on energia, jolla poistetaan atomista sen uloin elektroni. Toinen ionisaatioenergia (IE2) on seuraavan elektronin poistamiseen liittyvä energia, ja niin edelleen. Ionisaatioenergiaa voidaan ilmoittaa sekä elektronivoltteina (eV) per atomi että kilojouleina per mol (kJ/mol) suurille määrille.

Ionisaatioenergiaan vaikuttavat monet tekijät, kuten ydinlataus ja elektronikiinnittymisen peittävyys. Monien alkuaineiden kohdalla IE kasvaa siirryttäessä vasemmalta oikealle ryhmällä ja laskee siirryttäessä ylhäältä alas samalla jaksolla. Poikkeuksia esiintyy, koska elektronikuoret ja niiden täyttötilanteet voivat tehdä uloimmista elektroneista poikkeuksellisen helposti poistettavia (esimerkiksi 2s vs 2p -tilojen järjestys). Myöhemmät ionisaatioeneriat ovat suurempia, koska elektronin poistaminen kasvattaa jäljelle jäävän elektronijärjestelmän positiivista varausta ja siten sidonnaistusta.

Ionisaatioenergiaa voidaan mitata tai määrittää useilla menetelmillä, kuten fotoionisaatio- tai spektroskopialla sekä massaspektrometrialla. Atomin ja molekyylin ionisaatioenergian arvot auttavat ymmärtämään reaktiivisuutta, hapetus-pelkka-ergiaa (redox-reaktioita) sekä elektronegatiivisuutta. Molekyylien ionisaatioenergia eroaa atomien siitä, että MO-tilat ja resonanssi tekevät arvoista monimutkaisempia; näitä arvoja voidaan esittää adiabattisina tai pystysuuntaisina ionisaatioenergioina.