Ionizare

Ionizarea  este un proces endotermic de formare a ionilor din atomi sau molecule neutre .

Un ion încărcat pozitiv se formează dacă un electron dintr-o moleculă primește suficientă energie pentru a depăși bariera de potențial , egală cu potențialul de ionizare . Un ion încărcat negativ, dimpotrivă, se formează atunci când un electron suplimentar este captat de un atom cu eliberarea de energie.

Se obișnuiește să se facă distincția între două tipuri de ionizare - secvențială (clasică) și cuantică, care nu respectă unele legi ale fizicii clasice .

Ionizare clasică

Ionii de aer , pe lângă faptul că sunt pozitivi și negativi, sunt împărțiți în ioni ușori, medii și grei. Într-o formă liberă (la presiunea atmosferică ), un electron există nu mai mult de  10 −7-10-8 secunde .

Ionizarea în electroliți

Electroliții  sunt substanțe dizolvate în apă. Electroliții includ săruri solubile , acizi , hidroxizi metalici . În procesul de dizolvare, moleculele de electroliți se descompun în cationi și anioni . Faraday , bazându-se pe datele obținute din experimente cu electroliză , a derivat o formulă despre proporționalitatea masei m cu sarcina Δq care a trecut prin electrolit, sau despre proporționalitatea masei m cu puterea curentului I și timpul Δt :.

Ionizare în gaze

Gazele sunt în mare parte compuse din molecule neutre. Cu toate acestea, dacă unele dintre moleculele de gaz sunt ionizate, gazul conduce un curent electric . Există trei moduri principale de ionizare în gaze:

Ionizare cuantică

În 1887, Heinrich Hertz a stabilit că sub acțiunea luminii, electronii pot scăpa dintr-un corp - a fost descoperit fenomenul efectului fotoelectric . Acest lucru nu era în concordanță cu teoria ondulatorie a luminii  - nu putea explica legile efectului fotoelectric și separarea observată a energiei în spectrul radiației electromagnetice . În 1900, Max Planck a stabilit că un corp poate absorbi sau emite energie electromagnetică doar în porțiuni speciale, cuante . Aceasta a oferit o bază teoretică pentru explicarea fenomenelor efectului fotoelectric. Pentru a explica fenomenele efectului fotoelectric, în 1905, Albert Einstein a prezentat o ipoteză despre existența fotonilor ca particule de lumină, ceea ce face posibilă explicarea teoriei cuantice - fotoni care pot fi absorbiți sau emiși în ansamblu. de un electron, dați-i suficientă energie cinetică pentru a depăși forța de gravitație a electronului către nucleu - are loc ionizarea cuantică.

Metode de ionizare

Metode utilizate pentru ionizarea materialelor conductoare:

Ionizarea scânteii : datorită diferenței de potențial dintre o bucată de material studiat și un alt electrod , apare o scânteie care trage ioni de pe suprafața țintă.

Ionizarea într-o descărcare strălucitoare are loc într-o atmosferă rarefiată a unui gaz inert (de exemplu, în argon ) între electrod și piesa conducătoare a probei.

Ionizare prin impact . Dacă orice particulă cu masa m (un electron, un ion sau o moleculă neutră) care zboară cu viteza V se ciocnește cu un atom sau o moleculă neutră, atunci energia cinetică a particulei care zboară poate fi cheltuită în actul de ionizare dacă această energie cinetică este nu mai puțin decât energia de ionizare .

Vezi și

Literatură

Note

  1. ↑ Woolston, Chris . Îți va potoli setea, desigur. Dar dacă apa ionizată poate încetini îmbătrânirea și poate lupta împotriva bolilor este o altă problemă , Los Angeles Times  (22 ianuarie 2007). Arhivat din original pe 16 ianuarie 2011. Consultat la 30 octombrie 2008.
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice