No conozco ningún algoritmo integral que le permita comparar las primeras energías de ionización de dos elementos (en adelante, IE) sin consultar una tabla, pero tal vez hay algunas reglas generales que lo ayudarán.
Como probablemente sepa, el primer IE tiende a disminuir a medida que avanza una columna en la tabla periódica. Por ejemplo, esperaría que el carbono tenga el IE más alto de su familia, seguido de silicio, germanio, estaño y plomo. (Aún no se sabe nada sobre el IE del elemento 114, flerovium, pero podemos esperar razonablemente que sea incluso más bajo que el plomo).
Sin embargo, hay una tendencia dentro de una tendencia. La brecha entre los IE del segundo y tercer período es mucho mayor que cualquiera de las brechas posteriores. En otras palabras, la caída del IE entre el carbono y el silicio es bastante grande, pero la caída del IE entre el silicio y el germanio es significativamente menor, y la caída del germanio al estaño es aún menor.
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Ahora, a medida que avanza de izquierda a derecha durante un período, IE generalmente aumenta (con algunas excepciones que no son relevantes aquí). Además, y particularmente en el bloque p, IE realiza saltos bastante grandes de un elemento al siguiente, del orden de cientos de kilojulios por mol.
Los dos elementos que seleccionó, silicio y arsénico, se encuentran en el tercer y cuarto período, respectivamente, con el arsénico a la derecha del silicio. Sin mirar los valores reales, apostaría que el aumento en el IE de izquierda a derecha supera la modesta disminución de arriba a abajo, y que el arsénico tiene el mayor IE.
(Si realmente hago trampa y busco los valores, veo que esto es correcto. El primer IE del silicio es 786.5 kJ / mol, mientras que el primer IE del arsénico es 947 kJ / mol).
Tenga en cuenta que este truco solo funciona porque Si y As están bastante cerca uno del otro en la tabla periódica. Sería difícil aplicar este razonamiento a elementos que estaban más de una fila o más de una columna separados entre sí.