İyonlaşma enerjisi, bir atomun veya iyonun en dış katmanındaki bir elektronu koparmak için gereken minimum enerji miktarıdır. Bu enerji, genellikle gaz halindeki bir atomdan bir elektron uzaklaştırmak için kullanılır ve kJ/mol birimiyle ifade edilir.
Bir atom elektron verdiğinde pozitif yüklü bir iyon (katyon) oluşur. Elektron koparmak enerji gerektiren bir süreç olduğu için, iyonlaşma enerjisi her zaman pozitif bir değerdir. İyonlaşma enerjisi ne kadar yüksekse, bir atomun elektron kaybetme eğilimi o kadar azdır.
Aşağıda bazı elementlerin 1. iyonlaşma enerjilerine örnekler verilmiştir:
Bu örneklerde görüldüğü gibi, aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe genellikle iyonlaşma enerjisi artar. Çünkü çekirdek yükü artar ve atom yarıçapı azalır. Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe ise iyonlaşma enerjisi azalır. Çünkü atom yarıçapı artar ve tarama etkisi artar.
Bir atomdan birden fazla elektron koparmak mümkündür. Her bir elektron koparmak için gereken enerjiye ardışık iyonlaşma enerjileri denir. Genellikle, bir sonraki elektronu koparmak için gereken enerji, bir öncekine göre daha yüksektir. Çünkü elektron sayısı azaldıkça, kalan elektronlar çekirdeğe daha sıkı bağlanır.
Örneğin, magnezyumun (Mg) ardışık iyonlaşma enerjileri şu şekildedir:
Görüldüğü gibi, 3. iyonlaşma enerjisi diğerlerine göre çok daha yüksektir. Bunun nedeni, magnezyumun 2 elektron verdikten sonra kararlı bir elektron dizilimine (soy gaz elektron dizilimi) ulaşmasıdır. Bu nedenle, 3. elektronu koparmak çok daha fazla enerji gerektirir.
İyonlaşma enerjisi, bir atomun veya iyonun gaz halindeyken bir elektronunu koparmak için gereken minimum enerjidir. Bu enerji, atomun çekirdeği ile elektron arasındaki çekim kuvvetini yenmek için kullanılır. İyonlaşma enerjisi ne kadar yüksekse, bir atomdan elektron koparmak o kadar zordur.
Periyodik tabloda iyonlaşma enerjisi genellikle soldan sağa doğru artar ve yukarıdan aşağıya doğru azalır.
Aşağıda bazı elementlerin ilk iyonlaşma enerjisi değerleri verilmiştir (kJ/mol):
Örneğin, lityumun ilk iyonlaşma enerjisi 520 kJ/mol'dür. Bu, bir mol gaz halindeki lityum atomundan bir elektron koparmak için 520 kJ enerji gerektiği anlamına gelir.
Bir atomdan birden fazla elektron koparmak mümkündür. Her bir elektronun koparılması için gereken enerji farklıdır. İkinci iyonlaşma enerjisi, bir atomdan ilk elektronu kopardıktan sonra kalan +1 yüklü iyondan bir elektron daha koparmak için gereken enerjidir. Genellikle, ikinci iyonlaşma enerjisi, ilk iyonlaşma enerjisinden daha yüksektir çünkü elektron, pozitif yüklü bir iyondan koparılmaktadır.
Örneğin, magnezyumun (Mg) ilk iyonlaşma enerjisi 738 kJ/mol iken, ikinci iyonlaşma enerjisi 1451 kJ/mol'dür.
İyonlaşma enerjisi, kimyasal bağların oluşumu, elementlerin reaktivitesi ve periyodik özelliklerin anlaşılması gibi birçok alanda önemli bir kavramdır.
