¿Por qué la energía de ionización de Al + es mayor que la de Al?

La energía de ionización es la cantidad de energía que se necesita para eliminar un electrón de un átomo. (Formalmente, es la cantidad de energía requerida para eliminar un mol de electrones). Cuando se consideran los átomos en química, una regla general es que los átomos quieren tener ocho electrones de valencia (octeto completo). Este es el estado en el que un átomo es el más estable y desea permanecer así. Típicamente, se dice que un átomo con ocho electrones en su capa de valencia tiene una configuración de gas noble, porque los gases nobles (Grupo 8A en la tabla periódica) son conocidos por su falta de reactividad debido a que tienen una capa de valencia completa. Debido a que es más estable que un átomo tenga ocho electrones en su capa de valencia, requerirá mucha energía para eliminar los electrones de un átomo que tiene una capa de valencia completa. Como es más estable, el átomo no querrá abandonar un electrón y entrar en un estado más inestable. Como resultado, se requerirá más energía para alejar el electrón del átomo. Sin embargo, si perder un electrón significa que un átomo tendrá ocho electrones de valencia, se necesitará menos energía para eliminar el electrón. El átomo se moverá de un estado más inestable a un estado estable, dando como resultado una energía de ionización más baja. Esto también es cierto para los átomos si tienen electrones de diferentes orbitales. Si un átomo tiene un conjunto completo de electrones orbitales s y 1 p de electrones, será más probable que abandone el electrón p, ya que eliminarlo le permitirá tener un orbital completo en lugar de un solo electrón. En el caso de Al, si lo pensamos en términos de su configuración electrónica, Al no tiene un octeto completo en su forma estándar. Su configuración electrónica es 1s22s22p63s23p1. Como puede ver, todos los orbitales están llenos, con la excepción del orbital 3p1. Esto es un problema porque el Al está en un estado inestable debido a este electrón. Debido a este hecho, el átomo de Al estará más dispuesto a renunciar a este electrón para quedarse con un orbital completo. Sin embargo, Al + tiene una configuración electrónica de 1s22s22p63s2. Tenga en cuenta que no tiene el electrón 3p1 como Al. Debido a que Al ya tiene un orbital completo, no querrá abandonar otro electrón para que pueda tener un orbital parcialmente lleno que lo haga inestable. Por lo tanto, será más difícil eliminar ese electrón y requerirá más energía. Dado que eliminar un electrón de Al lo hará más estable, pero eliminar un electrón de Al + lo hará más inestable, se puede decir que Al + tendrá una mayor energía de ionización que Al porque requerirá más energía para eliminar un electrón de Al + que lo hará para Al.