İyonlaşma Enerjisi
Gaz halindeki bir atomdan bir elektron koparmak için gerekli olan en düşük enerji miktarına iyonlaşma enerjisi denir. Gazları iyonlaştırmak çok büyük miktarlarda enerji gerektiren bir olaydır. Bir gaz çok fazla miktar da ısıtılarak iyonlaştırılabileceği gibi içerisinden X ışınları, gama ışınları veya ultraviyole (mor ötesi) ışınlar geçirilerek de iyonlarına ayrıştırılabilir. İyonlaşan gaz atomu, elektron yitirdiği için artı (+) yüklü bir katyon haline dönüşür. İyonlaşma dışarıdan enerji verilmesini gerektiren bir olay olduğu için endotermiktir. İyonlaşan gaz iletken hale geleceği için, içerisinden artık elektrik akımı geçebilir.
X (g) + Enerji → X⁺ⁿ (g) + neˉ
Bir atomdan ilk elektronu koparmak için gerekli olan enerjiye, Birinci İyonlaşma Enerjisi denir. +1 yüklü bir iyondan bir elektron koparmak için gerekli olan enerjiye ise İkinci İyonlaşma Enerjisi denir.
X (g) + E₁ → X⁺ (g) + eˉ
X⁺ (g) + E₂ → X⁺² (g) + eˉ
Bir atomda kaç tane elektron bulunuyorsa o kadar iyonlaşma enerjisi vardır. Çekirdeğe yaklaştıkça (çekirdeğin çekim gücünden dolayı) atomdan elektron koparmak artık giderek daha da zorlaşacağı için ikinci iyonlaşma enerjisi her zaman için birinci iyonlaşma enerjisinden (E₂ > E₁) daha büyüktür.
Periyodik cetvelde soldan sağa doğru gidildikçe atom numarası (proton sayısı) artacağından çekirdeğin çekim gücüde artar. Çekim gücü artan çekirdek elektronları kendine doğru daha kuvvetli olarak çekeceği için hem atom yarıçapı küçülür hem de elektronları atomdan koparmak zorlaşır. Elektronları atomdan koparmak için daha fazla enerji gerekeceğinden iyonlaşma enerjisi de artar.
Periyodik tablo da yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı büyür. Atom yarıçapı büyüdüğü için Coulomb Yasası'na göre çekirdeğin çekimi gücü azalır. Çekirdeğin çekim gücü azaldığı için elektronları atomdan koparmak kolaylaşır. Elektronları atomdan koparmak için daha az enerji gerekeceğinden iyonlaşma enerjisi de azalır.