MODULO 2 - STRUTTURA ATOMICA E PERIODICITA'
UNITA' DIDATTICA 2 - CONFIGURAZIONE ELETTRONICA DEGLI ELEMENTI

ENERGIA DI IONIZZAZIONE

Nell'unità didattica precedente ci siamo limitati a dire che gli elettroni si muovono vorticosamente intorno al nucleo andando a costituire la nuvola elettronica e non abbiamo aggiunto ulteriori informazioni. In realtà la struttura o configurazione elettronica degli elementi, cioè il modo in cui gli elettrono sono distribuiti intorno al nucleo, è di grandissima importanza per capirne le proprietà chimiche. Mentre il nucleo, infatti, con l'eccezione degli elementi radioattivi, è una struttura stabile, la nuvola elettronica subisce frequentemente delle variazioni quando gli atomi interagiscono tra di loro formando molecole, cristalli e ioni. Del resto la nuvola elettronica rappresenta la parte più esterna degli atomi e quindi quando due atomi interagiscono sono le loro nuvole elettroniche che vengono in contatto e si modificano, non certamente i loro nuclei così "sprofondati" al centro degli atomi. Ricordiamo che questi concetti sono molto complessi e quindi ricorreremo a notevoli semplificazioni.
Molte informazioni riguardo alle configurazioni elettroniche sono state ottenute dallo studio delle energie di ionizzazione dei differenti elementi chimici.

 L'energia di prima ionizzazione di un elemento è l'energia che bisogna impiegare per allontanare l'elettrone più esterno da un atomo allo stato gassoso. L'energia di seconda, terza ecc.... ionizzazione è l'energia impiegata per allontanare il secondo, il terzo ecc.... elettrone.

L'energia di ionizzazione è misurata in kJ/mol che significa chiloJoule (il joule è l'unità di misura dell'energia) per mole. Si intende cioè indicare l'energia necessaria a strappare un elettrone ad un numero di Avogadro, 6,022 x 10 23, di atomi di quell'elemento.
L'energia di ionizzazione è maggiore quanto più fortemente l'elettrone è legato al nucleo e ciò è naturale perchè per vincere una forza elevata è necessario impiegare maggiore energia. Bisogna ricordare che gli elettroni, particelle di carica negativa, sono attratti dal nucleo dell'atomo in cui è concentrata tutta la carica positiva e sono maggiormente attratti quanto più è elevato il numero di protoni, cioè quanto maggiore è la carica positiva del nucleo, e quanto più sono vicini al nucleo. Se quindi immaginiamo di strappare ad un atomo tutti i suoi elettroni partendo dal più esterno via via fino all'ultimo che gli rimane, è facile immaginare che le energie di ionizzazione aumenteranno man mano che ci si avvicina al nucleo perchè gli elettroni saranno trattenuti da questo con sempre maggior forza.