在物理學和化學中，電離能 (IE)（美式英語拼寫）、電離能（英式英語拼寫）是去除孤立氣態原子、正離子或分子中束縛最松散的電子所需的最小能量。 xxx電離能定量表示為

X(g) + 能量 ? X+(g) + e?

其中 X 是任何原子或分子，X+ 是原始原子被剝離單個電子時產生的離子，e- 是被移除的電子。 電離能對中性原子為正，意味著電離是吸熱過程。 粗略地說，最外層的電子離原子核越近，原子的電離能就越高。

在物理學中，電離能通常以電子伏特 (eV) 或焦耳 (J) 表示。 在化學中，它表示為電離一摩爾原子或分子的能量，通常表示為千焦耳每摩爾 (kJ/mol) 或千卡每摩爾 (kcal/mol)。

元素周期表中原子電離能的比較揭示了遵循庫侖引力規則的兩個周期趨勢：

• 電離能一般在給定周期內（即行）從左向右增加。
• 在給定的組（即列）中，電離能通常從上到下遞減。

后一種趨勢是由于外層電子殼層逐漸遠離原子核，隨著一個內殼層沿著列向下移動，每行增加一個內層殼層。

第 n 次電離能是指從具有 (n - 1) 正電荷的物質中去除束縛最松散的電子所需的能量。 例如，前三個電離能定義如下：

xxx電離能是使反應發生的能量 X ? X+ + e? 第二電離能是使反應發生的能量 X+ ? X2+ + e? 第三電離能是使反應發生的能量 X2+ ? X3+ + e?

決定電離能的最顯著影響包括：

• 電子構型：這解釋了大多數元素的 IE，因為它們的所有化學和物理特性都可以通過確定它們各自的電子構型來確定。
• 核電荷：如果核電荷（原子序數）越大，電子被原子核束縛得越緊，因此電離能就越大（導致給定時間內提到的趨勢 1）。</li >
• 電子殼的數量：如果原子的尺寸由于存在更多的殼而變大，電子被原子核束縛的程度就會降低，電離能就會變小。
• 有效核電荷 (Zeff)：如果電子屏蔽和穿透的幅度越大，則電子被原子核束縛得越不緊密，電子的 Zeff 和電離能就越小。
• 穩定性：具有更穩定電子配置的原子失去電子的趨勢降低，因此具有更高的電離能。

輕微影響包括：

• 相對論效應：較重的元素（尤其是原子序數大于 70 的元素）會受到這些影響，因為它們的電子速度接近光速。 因此，它們具有更小的原子半徑和更高的電離能。
• 鑭系元素和錒系元素收縮（和鈧元素收縮）：元素的收縮會影響電離能，因為更強烈地感受到原子核的凈電荷。
• 電子配對能：半滿子殼層通常會產生更高的電離能。

術語電離勢是電離能的一個較舊且過時的術語，因為測量電離能的最古老方法是基于電離樣品并使用靜電勢加速去除的電子。

原子的電離能，表示為 Ei，是通過尋找光量子（光子）或加速到已知能量的電子的最小能量來測量的，該已知能量將踢出最少束縛的原子電子。 測量是在氣相中對單個原子進行的。 雖然只有惰性氣體以單原子氣體形式出現，但其他氣體可以分裂成單個原子。 此外，許多固體元素可以被加熱并汽化成單個原子。 單原子蒸氣包含在預先抽空的管中，該管具有兩個連接到電壓源的平行電極。 電離激發通過管壁引入或在管內產生。

當使用紫外線時，波長掃過紫外線范圍。 在特定波長 (λ) 和光頻率（ν=c/λ，其中 c 是光速）下，能量與頻率成正比的光量子將具有足夠高的能量來驅逐最少束縛的電子 . 這些電子會被吸引到正極，剩下的正離子。