3 QUIMICA Schaum

ENERGÍAS DE IONIZACIÓN 119
a)
b)
Figura 8-6
a) Parte de un cristal de NaCl en el que se muestran los radios iónicos i). b) Dos moléculas de Cl 2 en contacto,
en cloro líquido, donde se muestran los radios covalentes c) y los radios de van der Waals (v).
correspondientes, porque el o los electrones adicionales tienen el mismo n. Sin embargo, los radios covalentes de
esos átomos son apreciablemente menores, porque están unidos con sus vecinos compartiendo electrones.
4. Dentro de determinado grupo, los radios iónicos aumentan al incrementar el número atómico. Dentro de cierto
periodo, los radios de los cationes disminuyen al aumentar el número atómico, de la misma manera que los radios
de los aniones. Observe que, en determinado periodo, el radio del último catión y el primer anión no se apegan a
la tendencia. La razón es que un ion es un catión por pérdida de electrones, pero un anión es el resultado de la
ganancia de uno o varios electrones.
ENERGÍAS DE IONIZACIÓN
La fórmula de Bohr para los niveles energéticos del átomo de hidrógeno indica que los niveles energéticos más altos
se acercan cada vez más entre sí y tienden a un límite de cero cuando n → ∞. En este límite, el átomo se ha ionizado.
La energía mínima necesaria para ionizar un átomo gaseoso aislado puede determinarse con métodos espectroscópicos,
termoquímicos o eléctricos. Con el método eléctrico se mide el potencial de aceleración que imparte a un electrón
proyectil (no a un electrón dentro del átomo) una cantidad de energía cinética, apenas suficiente para separar al electrón
enlazado de su átomo. Eso quiere decir que, en términos eléctricos, se puede medir la energía de ionización en forma
directa. El electronvolt, ev, es la energía impartida a un electrón acelerado por una diferencia de potencial de 1 V. (Nota:
1 V = 1 J/C.) El valor de un electronvolt se expresa de la manera siguiente:
1 eV = (carga del e − ) × (diferencia de potencial) = (1.6022 × 10 −19 C) × (1 J/C) = 1.6022 × 10 −19 J
Se han medido las energías de ionización, EI, de todos los átomos. Todas son positivas y corresponden a un proceso
endotérmico. Se han observado algunas tendencias interesantes.
1. Dentro de determinado grupo de la tabla periódica, la primera energía de ionización disminuye al aumentar el
número atómico. Esto se relaciona con el aumento del radio atómico y la disminución de la atracción del núcleo
atómico por un electrón externo, como consecuencia de la distancia creciente. Se debe mencionar que para los
metales de transición no se observa uniformidad en esta tendencia.
2. Dentro de determinado periodo, la tendencia es un aumento de energía de ionización al incrementar el número
atómico. Sin embargo, los átomos que inician un nuevo subnivel, o la segunda mitad de un subnivel, probablemente
tendrán menor energía de ionización que el átomo anterior.
3. La energía de ionización de cada etapa sucesiva de ionización es mayor que la del estado anterior. Por ejemplo, la
segunda energía de ionización del magnesio es bastante mayor que la primera (más o menos el doble) porque el