Principe de première ionisation
Par première ionisation, on sous-entend que l'on a un atome neutre. La particularité de cette ionisation, c'est que l'énergie apportée pour arracher l'électron doit être exactement celle requise. C'est à dire que si cette énergie n'est pas assez élevé, l'électron ne bougera pas du tout. Mais même si l'énergie est supérieure à celle demandée, l'électron ne bougera pas non plus.
On dispose cependant de cette formule pour calculer l'énergie nécessaire pour arrracher un électron, mais en considérant que ce soit déjà un ion comme nous le démontre « ne x e ». On ne peut donc pas l'adapter à un atome qui n'est plus neutre.
La première fraction correspondant à une constante qui s'appelle la permittivité du vide. Puis « ne » la charge de l'ion qui a perdu « n » électrons en supposant que c'était déjà un ion. « e » détermine la valeur absolue de la charge e- et enfin a correspondant au rayon de l'atome concerné.
Par contre, comme pour le principe de première ionisation, l'énergie apportée sur l'ion doit être exactement celle nécessaire, il n'y aura aucun effet si, évidemment, l'énergie est trop petite mais également si l'énergie apportée est trop grande.
Les physiciens ont répertorié les forces de certains atomes dans un tableau et on peut ainsi déterminer rapidement la force nécessaire pour arracher un électron selon sa position sur la couche électronique de l'atome. Voici un tableau de la troisième du tableau périodique indiquant les forces en fonction de la couche électronique.
La force exercée sur les premiers électrons est moins forte que celle qui est nécessaire pour arracher ceux d'une couche inférieure, qui elle est plus proche du noyau. En effet, la force électrostatique sera plus forte car la distance qui séparera le noyau de l'electron sera plus petite. Mais il faudra un temps d'ionisation plus long et une plus grande quantité d'énergie.
Prenons par exemple l'ionisation d'un atome d'oxygène. Sa couche électronique se présente de cette façon : (K)2 (L)6. L'ionisation débutera en premier sur tous les électrons se trouvant sur la couche la plus externe, donc dans ce cas là, ce sera la couche L. pour arracher les 6 électrons de la couche externe, il faudra 1311 kj/mol. Ces derniers seront complètement arrachés ou leur orbite se verra modifiée. Puis si une autre énergie suffisante se présente, les deux électrons de la couche interne K seront expulsés, il faudra une force de 3388.33 kj/mol pour les expulser à leur tour.
