Ionisoitumisenergia

Ionisaatioenergia, jota joskus kutsutaan ionisoitumisenergiaksi, on kemiallinen suure, joka määrittelee pienimmän energian määrän, jolla neutraali kaasumainen atomi voidaan poistaa siitä helpoimmin sitoutunut elektroni ja näin muodostaa kationi. Energia riippuu atomista ja sen elektronikonfiguraatiosta; yleensä se kasvaa, kun poistetaan lisäelektroni.

Ionisaatioenergia ilmoitetaan usein kilojouleina per mooli (kJ/mol) tai elektronivolteina per atomi (eV). 1 eV/atomi vastaa noin 96,485 kJ/mol. Esimerkkinä vedyn ensimmäinen ionisaatioenergia on noin 13,6 eV (noin 1312 kJ/mol). Useimmat aineet voivat antaa useita ionisaatioenergioita: IE1 on ensimmäinen, IE2 toinen, ja niin edelleen.

IE-arvot riippuvat elektronirakenteesta: suurempi ydinvaraus ja pienempi elektronin etäisyys ytimeen lisäävät ionisaatioenergiaa. Siksi jaksollinen järjestelmä voi ennakoida, miten helposti elektroneja irtoaa tietyiltä alkuaineilta.

Suuntautuneet trendit: jaksoilla IE1 kasvaa vasemmalta oikealle, kun elektronit joutuvat ytimeen tiiviimpään tilaan. Ryhmissä IE1 yleensä pienenee alaspäin, sillä atomin säde suurenee ja ulkokuoren elektroni sijaitsee kauempana ytimeen. Poikkeuksia esiintyy, esimerkiksi Be–B- ja N–O-parien konfiguraation vuoksi.

Mittaaminen ja sovellukset: Ionisaatioenergiaa mitataan pääasiassa fotoelektronisen spektrian avulla. Tietoa käytetään ennustamaan reaktiivisuutta, ionisointia kaasumaissa oloissa sekä materiaalien ominaisuuksia, ja sitä sovelletaan myös astro- ja plasmafysiikassa sekä katalyysissä.

---