La experiencia de arrancar electrones de un átomo, de uno en uno, no la podemos hacer en el instituto pero está al alcance de cualquier buen laboratorio de física atómica.
La energía de ionización es la energía necesaria para quitar un electrón a un átomo neutro. Podemos pensar que cuanto más cerca del núcleo está el electrón, más grande será esa energía. En la tabla aparecen las diferentes energías de ionización del elemento calcio, esto es, la energía necesaria para arrancar del átomo el primero, segundo, tercer electrón. En la segunda parte se recoge la diferencia de energía que cuesta arrancar un electrón y la energía que cuesta arrancar el anterior.
Los primeros electrones se arrancan fácilmente pero poco a poco cuesta más. Los últimos electrones están muy cerca del núcleo, la fuerza eléctrica es muy grande y necesitamos proporcionar más energía para arrancarlo.
En la tabla tienes la energía necesaria para arrancar los electrones del calcio. Z=20.
Los electrones 19 y 20 son los más internos, más cercanos al núcleo, y cuesta mucho arrancarlos.
Los electrones 11-19 van después aunque hay una pequeña diferencia entre el 18-19 y los 11-17. Parece un segundo nivel de electrones pero con dos pequeñas capas de 2 y 6 electrones.
Los electrones 3-11 van después con energías entre 4,91 y 20,38. Pero también aquí hay una pequeña diferencia entre los 9-10 y los 3-8.
Los electrones 1-2 están muy poco unidos al núcleo.
Este esquema 2; 2+6; 2+6; 2 es el mismo para todos los átomos estudiados. Es decir, los electrones se sitúan en todos los átomos de la misma forma y esta tiene que ver los los números 2 y 6 que gobernaban la tabla periódica.