Lexikon: Ionisierungsenergie

 

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Ionisierungsenergie ist die , die benötigt wird, um ein oder zu Ion (Chemie)|ionisieren, d. h. um ein vom Atom oder Molekül zu trennen. Nach der Ionisierung hat ein vorher elektrisch neutrales Atom oder Molekül eine positive elektrische Ladung. Die vorher ausgeglichene Ladungsdifferenz zwischen Atomkern (oder Atomkernen) und Elektronenhülle ist durch das Entfernen eines Elektrons verschoben. Man spricht von einem positiv ionisierten Atom bzw. Molekül oder einem Kation. Dieses kennzeichnet man durch ein nachfolgend hochgestelltes '+'-Zeichen; beispielsweise wird ein Natriumkation als Na+ gekennzeichnet (das Symbol für Natrium ist Na).

Solange ein Kation noch Elektronen besitzt, kann es durch weitere Energiezufuhr weiter ionisiert werden. Allerdings nimmt die erforderliche Energie mit jeder zusätzlichen Ionisierung zu. Symbolisch wird ein mehrfach ionisiertes Kation durch eine vor das '+'-Zeichen gestellte Zahl identifiziert; beispielsweise wird ein 3-fach ionisiertes Natriumkation als Na3+ bezeichnet.

Für ein einzelnes Elektron wird die Ionisierungsenergie in eV/Atom angegeben, für 1 Mol Elektronen aber in kJ/mol.

Die Ionisierungsenergie kann durch Strahlung (Ionisierende Strahlung), eine hohe Temperatur des Materials oder chemisch geliefert werden.

Ionisierungsenergie und Periodensystem

Die Ionisierungsenergie hängt stark von der Anziehungskraft zwischen Atomkern und dem zu entfernenden Elektron ab, welche sich nach der Coulomb-Formel F = {k \cdot z / r_2}berechnet. Demnach steigt die Ionisierungsenergie innerhalb einer Periode stetig an, weil die Kernladungszahl z zunimmt. Innerhalb einer Gruppe dagegen sinkt die Ionisierungsenergie von oben nach unten, weil der Abstand r zwischen Kern und Elektron immer größer wird. Beim Übergang von einer Periode zur nächsten, z.B. vom Neon zum Natrium, nimmt die Ionisierungsenergie schlagartig ab, weil sich - nach dem Schalenmodell des Atoms - das zu entfernende Elektron auf einer neuen Schale befindet.

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Kategorie:Atomphysik