teaching:exos_pourquoi_l_energie_d_ionisation_diminue_t_elle_lorsque_la_taille_de_l_atome_augmente [Didier Villers, UMONS

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====== Pourquoi l'énergie d'ionisation diminue-t-elle lorsque la taille de l'atome augmente ? ======
  * //Cf.// chemistry.stackexchange : [[https://chemistry.stackexchange.com/questions/58171/why-does-the-ionization-energy-decrease-anytime-the-atom-size-increases|Why does the ionization energy decrease anytime the atom size increases?]]
  * Question gérée par S.C. 2019-2020

L'énergie d'ionisation (EI) correspond à l'énergie qu'il faut appliquer pour arracher un électron à un atome. 
Le rayon atomique des atomes influence cette énergie d'ionisation de manière inversement proportionnelle. 
  * Dans une même période : le rayon atomique diminue lorsque le numéro atomique Z augmente, l'énergie d'ionisation augmente donc. En effet, le même type de couches électroniques (le même type d'orbitales) est rempli, l'attraction nucléaire étant de plus en plus importante, les électrons seront plus difficiles à arracher plus Z est élevé au sein d'une même période.  
  * Dans une même famille : le rayon atomique augmente plus le Z augmente, c'est-à-dire que l'énergie d'ionisation diminue. Les électrons de valence étant disposés sur des couches électroniques de plus en plus grandes, ceux-ci sont de moins en moins attirés par le noyau et sont donc plus faciles à arracher. 
  * D'une période à l'autre : l'énergie d'ionisation chute fortement lorsque l'on passe d'un gaz rare à un alcalin. Le gaz rare étant un élément très stable, il est difficile de lui arracher un électron tandis qu'un alcalin est plus facilement ionisable.  

===== Modèle de Bohr représentant les couches électroniques =====
{{https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b6/Bohr_atom_model_French.svg/220px-Bohr_atom_model_French.svg.png}}

===== Graphique représentant cette énergie d'ionisation =====
<dataplot center linespoints xlabel="Numéro atomique" xrange= 0:120 ylabel="Énergie de première ionisation (eV)" yrange= 0:25.0 800x600>
1 13.598434005136
2 24.587387936
3 5.391714761
4 9.322699
5 8.298019
6 11.260296
7 14.53413
8 13.618054
9 17.42282
10 21.56454
11 5.1390767
12 7.646235
13 5.9857684
14 8.151683
15 10.486686
16 10.36001
17 12.96763
18 15.7596112
19 4.34066354
20 6.1131552
21 6.56149
22 6.82812
23 6.746187
24 6.76651
25 7.434018
26 7.9024678
27 7.88101
28 7.639877
29 7.72638
30 9.394199
31 5.9993018
32 7.899435
33 9.789
34 9.752392
35 11.81381
36 13.9996049
37 4.177128
38 5.6948672
39 6.21726
40 6.6339
41 6.75885
42 7.09243
43 7.119381
44 7.3605
45 7.4589
46 8.33686
47 7.576234
48 8.993822
49 5.7863552
50 7.343917
51 8.608389
52 9.00966
53 10.45126
54 12.1298431
55 3.893905548
56 5.211664
57 5.5769
58 5.5386
59 5.473
60 5.525
61 5.582
62 5.64371
63 5.670385
64 6.149796
65 5.8638
66 5.93905
67 6.0215
68 6.1077
69 6.18431
70 6.25416
71 5.425871
72 6.82507
73 7.54957
74 7.86403
75 7.83352
76 8.43823
77 8.96702
78 8.95883
79 9.225553
80 10.437504
81 6.108287
82 7.4166796
83 7.285516
84 8.414
85 9.31751
86 10.7485
87 4.0727409
88 5.278424
89 5.380226
90 6.3067
91 5.89
92 6.19405
93 6.2655
94 6.0258
95 5.9738
96 5.9914
97 6.1978
98 6.2817
99 6.3676
100 6.5
101 6.58
102 6.65
103 4.9
104 6.01
105 6.8
106 7.8
107 7.7
</dataplot>

On remarque une légère diminution de l'énergie d'ionisation au sein d'une même période, cela provient du remplissage des sous-couches des atomes. Prenons par exemple, le [[wp>fr:Béryllium|Béryllium]] (numéro atomique 4) et le [[wp>fr:Bore|Bore]] (numéro atomique 5) : 
  * Be : $1s^2 2s^2$ --> situation stable donc EI plus importante
  * B : $1s^2 2s^2 2p^1$ --> situation moins stable donc EI plus faible
Il est donc plus facile d'ioniser le Bore que le Béryllium.