Ionisationsenthalpie

Die Ionisationsenthalpie, häufig auch als Ionisationsenergie bezeichnet, ist die Enthalpieänderung, die auftritt, wenn ein Elektron aus einem gasförmigen Atom oder Molekül im Grundzustand entfernt wird und ein gasförmiges Kation entsteht. Sie wird pro Mol gelösten Elektronen gemessen und üblicherweise in Kilojoule pro Mol (kJ/mol) angegeben. Die erste Ionisationsenthalpie (IE1) gilt für die Entfernung des ersten Elektrons; die weiteren Entfernungen werden als IE2, IE3 usw. bezeichnet und sind in der Regel deutlich größer.

Die Ionisationsenthalpie ist endotherm, da Energie benötigt wird, um das Elektron aus der Anziehung des Kerns zu lösen. Die IE-Werte hängen stark von der Elektronenkonfiguration, der effektiven Kernladung und dem Abstand des Elektrons vom Kern ab. Nach dem Entfernen weiterer Elektronen steigt der Energieaufwand stark an, weil nun Elektronen aus stärker gebundenen Schalen entfernt werden müssen.

Periodische Trends zeigen, dass die Ionisationsenthalpie innerhalb einer Periode von links nach rechts tendenziell ansteigt, während sie in einer Gruppe von oben nach unten abnimmt. Der Anstieg über eine Periode ergibt sich aus der zunehmenden effektiven Kernladung, die das Elektron stärker festhält, während der Abstieg einer Gruppe auf die zunehmende Größe des Atoms und stärkere Abschirmung zurückzuführen ist. Diese Größenordnung beeinflusst das chemische Verhalten, Bindungsneigung und Redox-Eigenschaften eines Elements.

Messungen erfolgen im Gaszustand, typischerweise durch Photoelektronenspektroskopie oder kalorimetrische Verfahren. Beispiele: Die IE1 von Wasserstoff liegt bei etwa 1312 kJ/mol, die von Helium bei rund 2372 kJ/mol.