La energía de ionización, que es la cantidad de energía necesaria para separar un electrón de un átomo, es importante para la física y la química. Al ionizar un átomo, se elimina un electrón y se agrega un ion positivo, cambiando toda la estructura del átomo. Cuando está ionizado, el átomo no puede formar enlaces normales, por lo que puede usarse para propósitos completamente diferentes, dependiendo de las necesidades del científico. Algunos átomos tienen diferentes niveles de energía de ionización, momento en el que se hace referencia a la ionización según el orden de energía. La ionización tiene un valor energético especial llamado electronvoltios.
Cada átomo tiene al menos un electrón, y este electrón le da al átomo una carga negativa. Ionizar el átomo significa eliminar uno o más electrones para dar al átomo la carga positiva de un ion. Agregar una cantidad no especificada de energía a un átomo no producirá los resultados adecuados y puede provocar que no haya electrones o que muchos electrones huyan del átomo. Una forma de calcular la energía de ionización es hacer pasar una corriente a través del átomo hasta que emite luz.
La energía de ionización es una medida de cuánta energía se necesita para que un electrón se aleje del átomo. Esto ocurre aplicando una carga positiva al átomo. Cuando la energía es suficiente, el electrón más externo huirá del átomo y se unirá a la fuente de energía. Para mantener el átomo equilibrado, un ion ocupará el lugar del electrón faltante, dándole al átomo una carga positiva.
Algunos átomos tienen la misma energía de ionización para cada electrón, pero otros tendrán diferentes niveles de energía para el electrón. Si se requieren diferentes niveles de energía, entonces se denomina la primera energía de ionización para el primer electrón, la segunda energía de ionización para el segundo y así sucesivamente hasta que se tengan en cuenta todos los electrones. Si el nivel de energía es el mismo, entonces la energía se denomina simplemente energía de ionización.
La cantidad de energía necesaria se mide en electronvoltios. Esta medida es la misma cantidad de energía cinética que acumula el electrón cuando pasa por el potencial eléctrico de un voltio. Cuando se descubrió la ionización por primera vez, se utilizaron voltios regulares para medir la ionización, pero esta medición no es tan precisa como los electronvoltios.
La tabla periódica de elementos agrupa los elementos por muchas similitudes diferentes, como el número de electrones o el tamaño atómico. Otro grupo en la tabla es la cantidad de energía necesaria para la ionización. Para los elementos más hacia arriba y hacia la derecha, se necesita más energía que los elementos en la parte inferior izquierda de la tabla periódica.