日本大百科全書(ニッポニカ) 「イオン化エネルギー」の意味・わかりやすい解説
イオン化エネルギー
いおんかえねるぎー
ionization energy
独立に存在する原子、分子、あるいはイオンがもっとも安定な電子エネルギー状態(基底状態)にあるとき、それらのなかでもっとも高いエネルギー準位にある電子1個を原子などから無限に遠い距離まで引き離す(イオン化する)のに要するエネルギー。そのエネルギーをI、原子などをM、電子をe-とするとき、
M+I→M++e-
となる。原子を1価陽イオンにするのに要するエネルギーを第1イオン化エネルギー、一般に(n-1)価のイオンをn価の陽イオンにするのに要するエネルギーを第nイオン化エネルギーという。イオン化エネルギーを実験的に求めるには、原子などに加速電子または光子を衝突させ、イオンが生じたときの加速電子のエネルギー(加速電圧)または光子のエネルギー(波長)を測定する。また、発光スペクトルの波長からも求められる。
原子のイオン化エネルギーは最外殻電子配置と有効核電荷によって支配されるので、原子番号とイオン化エネルギーとの間には周期的関係がある。第1イオン化エネルギーをみると、1価陽イオンになりやすいアルカリ金属などでは小さな値になり、陽イオンになりにくい希ガス(貴ガス)やハロゲンでは大きな値になっている。イオン化エネルギーの値を電子ボルト単位で表した量はイオン化ポテンシャルあるいはイオン化電位、イオン化電圧とよばれ、またcal/mol単位で表した量はイオン化熱とよばれることがある。
[岩本振武]