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ENERGIASAE

Energía Iónica: Qué es, Ejemplos, Usos & Mas

La energ√≠a de ionizaci√≥n tambi√©n llamada¬†potencial de ionizaci√≥n es la energ√≠a que es necesaria para poder separar un electr√≥n en su estado fundamental de un √°tomo de un √°tomo de alg√ļn elemento que se encuentre en estado gaseoso.

La energ√≠a de ionizaci√≥n es equivalente en valor absoluto a la energ√≠a con la que el n√ļcleo at√≥mico mantiene unido al electr√≥n: es la energ√≠a necesaria para poder ionizar al √°tomo.

La magnitud de la energía de ionización depende básicamente de tres factores que son fundamentales:

  • Radio at√≥mico
  • Estructura electr√≥nica de la √ļltima capa
  • Carga nuclear

El factor determinante¬† sera la configuraci√≥n electr√≥nica de la √ļltima capa, esto es porque cuanto mas estable sea, o mas bien cuanto m√°s se parezca a la de estructura completa, estructura de gas noble, mayor energ√≠a necesitara para arrancar un electr√≥n.

Todo lo mencionado anteriormente corresponde la primera ionización. Ahora vamos a ver de que se trata la segunda y la tercera:
tabla de la primera ionizacion

La segunda ionización:

Es la necesaria para extraer un electrón de un ion con carga uno.

La tercera ionización:

Esta sería la energía necesaria para poder extraer un electrón de un ion con carga dos, y así sucesivamente.

Tabla de energia de ionizacion

Esta es la tabla periódica de energía de ionización completa:

Tabla-de-energia-de-ionizacion

Ejemplos de energia de ionizacion

Estos son unos ejemplos bastantes pr√°cticos con los que puedes practicar:

Ejemplo-de-energía-de-ionización

¬ŅQu√© es la energ√≠a de ionizaci√≥n?

Los √°tomos y las mol√©culas tienen una medida llamada energ√≠a de ionizaci√≥n, que simplemente significa la cantidad de energ√≠a requerida para eliminar un electr√≥n mientras esa sustancia se encuentra en estado gaseoso.¬†Este t√©rmino sol√≠a llamarse potencial de ionizaci√≥n, pero ya no se usa.¬†Este IE siempre se mide comenzando con una capa externa, movi√©ndose hacia adentro hacia el n√ļcleo.

Curiosamente, a medida que los electrones se eliminan de un átomo, se vuelve más difícil eliminar más electrones y requiere más energía de ionización, ya que la carga del átomo ahora ha cambiado.

Existen diferentes unidades utilizadas para medir el IE, dependiendo del campo de la ciencia involucrado. En física, el IE se mide en voltios de electrones (eV) y se refiere a mover un solo electrón. Sin embargo, en química, la IE se mide como la cantidad molar, que se especifica como unidades de kJ / mol o kcal / mol. Esa es la cantidad de energía que toma para que todos los átomos en un mol de una sustancia pierdan un electrón.

Usos de la energía ionica

  • Control de rayos: la potencia que se consigue con la ionizaci√≥n permite el control de la fuerza o energ√≠a que liberan los rayos en una tormenta, de modo que la intensidad de estos se puede reducir con aparatos espec√≠ficos que utilizan la mencionada ionizaci√≥n y que est√°n actualmente en desarrollo.
  • Biotecnolog√≠a: la energ√≠a de ionizaci√≥n es aplicada para el an√°lisis de prote√≠nas, p√©ptidos, oligonucle√≥tidos.
  • Esterilizaci√≥n: Gracias a la¬†ionizaci√≥n es tambi√©n posible esterilizar un instrumento, de modo que desaparecer√°n todos los microorganismos de un determinado lugar a trav√©s de aplicar un proceso que tiene que ver adem√°s con la radiaci√≥n.
  • Detecci√≥n de amenazas: La energ√≠a i√≥nica ha permitido desarrollar m√©todos que permiten poder detectar cualquier tipo de amenaza que tiene que ver con explosivos y drogas.
  • An√°lisis farmac√©utico: Se utiliza para el descubrimiento de drogas, qu√≠mica combinatoria,¬† y para controlar el metabolismo de los medicamentos.
  • Tubos fluorescentes y televisores: El proceso de ionizaci√≥n tambi√©n se da para el buen funcionamineto de los tubos fluorescentes, pero no solo eso sino que tambi√©n nos sirve para que los televisores de plasma puedan encenderse.

Ventajas y Desventajas de la Energía Iónica

Ventajas de la energía iónica

  • Facilidad de creaci√≥n: Para generar energ√≠a i√≥nica no es necesario el uso de la electricidad, solo necesita de electrones y √°tomos y no es necesario que estos los tome de ah√≠. De modo que en principio podr√≠a llegar a ser una energ√≠a limpia si tenemos en cuenta que podr√≠a crearse a partir de electrones y √°tomos tomados de la energ√≠a solar con el uso de paneles solares.
  • Ahorro de Energ√≠a: Algunas misiones espaciales, utilizan un sistema de motores i√≥nicos (similares aunque evolucionados, a los que se utilizan en los secadores de pelo del mismo estilo), y que estos se han generado con paneles fotovoltaicos, es decir que para su creaci√≥n necesitan tan solo la energ√≠a que proviene del sol.
  • Ahorro de combustible: Los motores de ionizaci√≥n liberan energ√≠a que reduce much√≠simo el consumo de combustible, de modo que quien sabe si estos podr√≠a tener alg√ļn tipo de aplicaci√≥n futura en nuestras vidas.

Desventajas de la energía iónica

  • Poco conocimiento y/o experiencia: La energ√≠a de ionizaci√≥n sigue siendo un tipo de energ√≠a por descubrir en lo que a usos reales y funciones m√°s espec√≠ficas se refiere.
  • La ausencia de una energ√≠a estable: Esta energ√≠a no es del todo fiable, de modo que no podemos quedarnos con la idea de que a la larga se vaya a aplicar en usos cotidianos.
  • Costosa de generar: Esta energ√≠a es bastante costosa de generar por su poca experiencia del manejo que se tiene con ella.

Energía de ionización ejemplos

  • Hidr√≥geno (H) – 13.6
  • Helio (He) – 24.59
  • El boro (B) – 8.3
  • Carbono (C) – 11.26
  • Nitr√≥geno (N) – 14.53
  • Oxygen (O) – 13.62
  • Sodio (Na) – 5.14
  • Aluminum (Al) – 5.99
  • Cloro (Cl) – 12.97
  • El calcio (Ca) – 6,11

Todos estos valores, sin embargo, son solo para el primer nivel de ionizaci√≥n.¬†Eso significa que para averiguar el IE del siguiente nivel, multiplique la energ√≠a de ionizaci√≥n de primer nivel de cada elemento por 96.4689.¬†Contin√ļe multiplicando los nuevos valores por ese n√ļmero para cada IE correspondiente.

Energ√≠a I√≥nica para ni√Īos

  • La energ√≠a de ionizaci√≥n es la energ√≠a m√≠nima requerida para eliminar un electr√≥n de un √°tomo o ion en la fase gaseosa.
  • Las unidades m√°s comunes de energ√≠a de ionizaci√≥n son los kilojulios por mol (kJ / M) o los voltios de electrones (eV).
  • La energ√≠a de ionizaci√≥n exhibe periodicidad en la tabla peri√≥dica.
  • La tendencia general es que la energ√≠a de ionizaci√≥n aumente el movimiento de izquierda a derecha en un per√≠odo de elemento.¬†Movi√©ndose de izquierda a derecha a lo largo de un per√≠odo, el radio at√≥mico disminuye, por lo que los electrones son m√°s atra√≠dos hacia el n√ļcleo (m√°s cercano).
  • La tendencia general es que la energ√≠a de ionizaci√≥n disminuya el movimiento de arriba a abajo hacia abajo en un grupo de tablas peri√≥dicas.¬†Al mover hacia abajo un grupo, se agrega un shell de valencia.¬†Los electrones m√°s externos est√°n m√°s alejados del n√ļcleo con carga positiva, por lo que son m√°s f√°ciles de eliminar.

Maquetas del enlace ionico

A continuación te voy a mostrar algunas maquetas del enlace ionico que puedes hacer fácilmente con solo las imágenes te puedes ir haciendo una idea y crear tu maqueta estupenda.

enlace-ionico-maqueta - Energia de Ionizacion

enlace-ionico-maqueta.jpg

enlace-ionico-maqueta-2.jpg

Propiedades periodicas de la energia de ionizacion


Lo que es m√°s destacado de las propiedades peri√≥dicas de los elementos se observa en un incremento de las energ√≠as de ionizaci√≥n cuando miramos la tabla peri√≥dica de izquierda a derecha, lo que se supone que es un incremento asociado de la electronegatividad, como una contracci√≥n del tama√Īo at√≥mico y aumento del n√ļmero de electrones …

Tipos de enlace y electronegatividad

Covalente puro.

Es aquel que se da entre dos √°tomos que poseen exactamente la misma electronegatividad
pero todo esto se trata de un enlace de compartimiento de electrones entre dos o m√°s √°tomos que esten en el mismo elemento. La diferencia de electronegatividades entre estos elementos ser√° por esto de CERO.

COVALENTE NO POLAR

Cuando la electronegatividad de los compuestos que se unen son pr√°cticamente cuantitativamente iguales, o mucho mas cercanos (ejp: O=O), debido a esto los electrones se mantienen cerca de los dos n√ļcleos de forma que no existe un extremo que sea m√°s polar que otro.

COVALENTE NO POLAR

Cuando la electronegatividad de los compuestos es cuantitativamente diferente,¬† porque los electrones se mantendr√°n siempre cerca del n√ļcleo m√°s electronegativo por mayor tiempo. Por ello se pueden definir un polo negativo (con mayor numero de electrones) y un polo positivo (mucho menor) por ejemplo: O-H

Características de los enlaces ionicos:

  • No forman mol√©culas reales, existe como un agregado de aniones (iones negativos) y cationes (iones positivos).
  • Est√° formado por metal + no metal.
  • Los metales entregan electrones formando cationes, los no metales¬† solo aceptan electrones formando aniones.
  • Los enlaces resultantes son de alguna interacci√≥n entre los metales de los grupos I y II y los no metales de los grupos VI y VII.
  • Sus enlaces son bastantes fuertes (ya que depende fuertemente de la naturaleza de los iones).

Como se forman los enlaces ionicos

Este enlace se forma cuando los átomos de elementos metálicos (especialmente los situados más a la izquierda en la tabla periódica -períodos 1, 2 y 3) se encuentran con átomos que no son metálicos (los elementos situados a la derecha en la tabla periódica -especialmente los períodos 16 y 17).

En este caso los √°tomos del metal dan electrones a los √°tomos del no metal, transform√°ndose en iones positivos y negativos, respectivamente.

Asi se define Electronegatividad

Definimos electronegatividad como un elemento que tiene la capacidad de traer hacia si los electrones, cuando se fomar una parte de un compuesto. Si un atomo tiene bastante tendencia a atraer electrones se dice que esto es porque es muy electronegativo.

Variación de las propiedades periódicas de los elementos

Los elementos cuando est√°n en su configuraci√≥n electr√≥nica muestran una variaci√≥n peri√≥dica al aumentar el n√ļmero at√≥mico. Entonces tambi√©n presentan algunas variaciones en sus propiedades f√≠sicas y en las qu√≠micas.

Que son las propiedades periodicas de los elementos

Las propiedades peri√≥dicas de los elementos, son las caracter√≠sticas propias que tienen dichos elementos que var√≠an de acuerdo a su posici√≥n en la tabla peri√≥dica, √≥sea dependiendo de su n√ļmero at√≥mico.

Las propiedades periódicas que existen son: electronegatividad, radio atómico, electropositividad,  potencial de ionización, afinidad electrónica, la densidad atómica, temperatura de fusiónel, volumen atómico y temperatura de ebullición.

Calcular energia de ionizacion

Aprende a calcular la energía de ionización con este excelente vídeo.

¬ŅPor que la energia de ionizacion es una propiedad periodica?

Esto es porque la energía de ionización es una propiedad de los elementos que representa la energia minima que se debe suministrar a un átomo que esta en estado gaseoso para así poder arrancar un electron de su capa de valencia.

Es denominada propiedad periódica debido a que varía dependiendo del lugar donde se encuentre este elemento en la tabla periódica, lo que permite también tener una idea de la energía de ionización de cierto elemento respecto a otros en la tabla dependiendo de su posición.

Porque la energía de ionización aumenta a lo largo de un periodo y disminuye cuando se va bajando en un grupo?

Esto sucede porque entre mayor sea la atracción ejercida a los electrones sera mucho mas difícil de arrancarlos del átomo en pocas palabra, necesitaremos mas energía para poder arrancarlo ya que cuando esta arriba necesitamos mas energía para arrancarlos átomos y a medida que baja de un grupo se necesitara menos por esta razon es que baja. Por esto se hace mayor cuando sube y disminuye cuando se baja.

¬ŅDiferencia entre energ√≠a de ionizaci√≥n y potencial de ionizacion?

No existe ninguna diferencia ya que tanto como energía de ionización  y potencia de ionización son los mismos siempre sera la cantidad mínima de energía necesaria para quitarle a un electrón un átomo.

Ionización de los átomos

Cuando un átomo gana un electrón, generalmente se libera energía. Esta energía se llama la afinidad electrónica de esa especie atómica. Los átomos que tienen una gran afinidad electrónica son más propensos a ganar un electrón y formar iones negativos.

La p√©rdida de un electr√≥n de un √°tomo requiere una entrada de energ√≠a. La energ√≠a necesaria para eliminar un electr√≥n de un √°tomo neutro es la energ√≠a de ionizaci√≥n de ese √°tomo. Es m√°s f√°cil eliminar electrones de √°tomos con una peque√Īa energ√≠a de ionizaci√≥n, por lo que formar√°n cationes con m√°s frecuencia en las reacciones qu√≠micas . Los metales tienden a tener una energ√≠a de ionizaci√≥n m√°s peque√Īa, y los metales alcalinos (con su √ļnico electr√≥n de valencia) tienen la energ√≠a de ionizaci√≥n m√°s baja como grupo. Por lo tanto, la mayor√≠a de las veces encontramos metales alcalinos como iones positivos en compuestos qu√≠micos, como el cati√≥n de sodio Na+ En sal de mesa, NaCl.

La energ√≠a de ionizaci√≥n tambi√©n est√° relacionada con la funci√≥n de trabajo de un metal, la energ√≠a m√≠nima necesaria para expulsar electrones de una superficie met√°lica. La funci√≥n de trabajo de un metal es importante en la electr√≥nica y en la creaci√≥n de instrumentos cient√≠ficos como los ca√Īones de electrones. Lea m√°s sobre las funciones de trabajo y el efecto fotoel√©ctrico sobre los metales aqu√≠.

Las tendencias en la energía de ionización y la afinidad electrónica, combinadas con los efectos de la estructura electrónica de un átomo, influyen en el tipo y la fuerza de los enlaces químicos que se forman entre los átomos.

Imagenes de energia ionica

Imagenes de energia ionica 1 - Energia de Ionizacion

Imagenes de energia ionica 4 - Energia de Ionizacion

Imagenes de energia ionica 5

Imagenes de energia ionica 2

Imagenes de energia ionica 3

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