Ionisering i fysikk og kjemikonsept, prosess og eksempler

De ionisering Det er all den prosessen der elektriske belastninger genereres fra nøytrale partikler. Dette kan skje gjennom forskjellige naturlige mekanismer eller krefter, enten ved stråling, varme, elektriske felt, magnetiske felt eller kjemiske reaksjoner. Ioner produseres som en konsekvens, som er positivt eller negativt lastede atomer.

Ionisering er en grunnleggende prosess for symfiner av fysiske, kjemiske eller naturfenomener, sistnevnte er mange ganger en blanding av fysisk -kjemiske endringer. For eksempel, i fysiske ioniseringer, forekommer for eksempel kjemiske reaksjoner ikke; Det vil si at ionproduksjon ikke innebærer sammenbrudd eller dannelse av nye lenker.

Mange naturfenomener, for eksempel nordlys, er basert på ionisering av atmosfæremolekyler. Kilde: Pixabay.

I naturfenomener er denne ioniseringen vanligvis ledsaget av kjemiske reaksjoner, for eksempel dannelse av ozon i lave høyder. Under tordenværet genereres også nitrogenoksider på grunn av strålene og deres intense temperaturer, som oksiderer luften nitrogen.

På den annen side kan ioniseringen snike seg: Innenfor samme vann, i å gni mellom to overflater, i oksidasjonene av metallene eller i oppløsningen av visse gasser i vann.

[TOC]

Kjemi -ionisering

Oksidasjonsreduksjon

Under driften av batteriene til et leketøy er ioner og elektroner kontinuerlig. Kilde: D J Shin/CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

I kjemisk ionisering produseres ioner ved å bryte eller koble dannelse. To stoffer tjener eller mister elektroner irreversibelt: den som mister elektronene skaffer seg en positiv belastning, mens den som vinner beholder en negativ belastning.

Eksempel på reduksjon av oksidreaksjon i Cu-Ag-haug. Kilde: Vannvegg/CC BY-SA (http: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/)

I batteriene mister et stoff elektroner mens en annen vinner dem. Disse elektronene reiser og aktiverer de elektriske kretsløpene til et utstyr, for endelig å gå tilbake til et andre haugrom, der det andre stoffet venter på å fange dem og belaste seg negativt. Dette er et eksempel på en kjemisk ionisering utført ved en oksydreduksjonsreaksjon.

Kan tjene deg: glukonsyre: struktur, egenskaper, syntese, bruk

Heterolytisk brudd

En annen type kjemisk ionisering skyldes heterolitisk brudd. Når denne bruddet skjer, brytes A-B-koblingen for å danne ionene til⁺ og b^-, Fordi elektronene er rettet mot atomet de "føler" større affinitet. Heterolitisk brudd er vanligvis det første trinnet som styrer mekanismene for mange organiske reaksjoner.

Selfionisering

Elektriske belastninger kan ikke bare vises av elektronbevegelsen i seg selv, men av koblingene som er ødelagte eller dannes i en utveksling av atomer. Dette er tilfellet med selvisering, som skjer mellom to molekyler av samme forbindelse.

Av alle kjemiske ioniseringer er selvisering den enkleste og mest umerkelige, ettersom den ikke har muligheten til å gjennomføre elektrisk strøm av seg selv.

Ionisering i fysikk

Statisk elektrisitet

Håret til denne jenta lader positivt og frastøter hverandre på grunn av statisk strøm. Kilde: Biseup Ganguly/CC av (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/av/3.0)

Ionisering har også mye deltakelse i fysiske fenomener. Generelt innebærer ikke fysikkionisering kjemiske reaksjoner. Sakenes atomer lades elektrisk uten å miste sin opprinnelige identitet.

Overflater kan utveksle elektroner når de gnir seg hvis en av dem er mer effektive når det gjelder lagring av dem, noe som fører til statisk strøm. Det er ikke lenger å snakke om atomer, men om et helt materiale som får en negativ eller positiv belastning, og at når balansen er gjenopprettet, kan et elektrisk støt bokstavelig talt generere mellom to materialer eller kropper.

Gassøs ionisering

Spredte gassformige atomer kan miste elektroner hvis de blir utsatt for et elektrisk felt. Ved å gjøre det er atomer begeistret og frigjøre elektroner. Så når du avkjøles og går tilbake til statusen som mindre energi, sier Photons farvel. Og prosessen gjentas igjen og igjen. Resultatet: en kilde til belysning eller strøm.

Kan tjene deg: Boroksid (B2O3): Hva er struktur, egenskaper, bruk

Stråling eller kollisjoner ionisering

Tilsvarende kan materie få energi levert av forskjellige typer stråling (gamma, x -strål, ultrafiolett, etc.) eller ved å kollidere med høye energipartikler (Alfas, Betas og nøytroner).

Energien som er bidratt er slik at et elektron av atomet er øyeblikkelig. Denne typen ionisering er relatert til flere radioaktive og kosmiske fenomener.

Vannionisering

Vanndissosiasjon

I vannets barm kan elektriske ladninger vises på grunn av dens ionisering. Dette er av kjemikaliet, ettersom to vannmolekyler plutselig reagerer på hverandre for å dissosiere og generere H -ionene₃ENTEN⁺ Og åh^-:

2H₂Eller (l) ⇌ h₃ENTEN⁺(AC) + OH^-(AC)

Denne balansen er veldig fortrengt mot vannet, så det er knapt noen foraktelige mengder av disse ionene.

Luftionisering

Luftmolekyler deltar ikke i likevekten av selv -isering. Oksygen, nitrogen, argon, vanndamp og de andre gassene som utgjør luften, utveksler ikke atomer eller elektroner. Derfor er ikke luft en god strømleder under normale forhold.

Imidlertid, hvis det blir utsatt for et elektrisk felt, stråling eller intense temperaturer, kan det være ion og bli en god driver. Dette er hva som skjer, for eksempel når elektriske stråler faller fra skyer til jorden, og reiser elektroner gjennom luften med plutselig lyseksplosjon.

Ioniseringseksempler

Gjennom de foregående seksjonene er noen ioniseringseksempler blitt utnevnt. Endelig vil noen andre bli nevnt.

Metalloksidasjon

Når metaller oksiderer, enten ved virkningen av jordens oksygen eller ved angrep av sure stoffer, skaffer de seg positive ladninger for å danne oksider eller salter, henholdsvis.

Kan tjene deg: Kjemisk prosess: Prinsipper, typer, eksempler

For eksempel blir jern ionisert takket være oksygen for å transformere til trosioner³⁺, Ligger i jernoksydkrystaller. Magnesium, derimot, oppløses i svovelsyre for å miste elektroner og holde seg som Mg -ioner²⁺ I magnesiumsulfatsalt.

Gaseoppløsning i vann

Noen gasser, som ammoniakk og hydrogenklorid, oppløses i vann for å miste nøytraliteten og gi opphav til ionedannelse. For eksempel ammoniakk når den løser opp delvis NH -ioner₄⁺ Og åh^-. I mellomtiden vil hydrogenklorid når oppløsningen vil produsere H -ioner₃ENTEN⁺ og cl^- helt.

Et lignende tilfelle er oppløsningen av salter i vann, for eksempel magnesiumsulfat, MGSO₄. Imidlertid MG -ioner²⁺ Og så₄^2- De er allerede til stede ved saltkrystallene før de løses opp i vannet.

Belysningslamper eller rør

I damplamper eller lysrør er gassformige atomer med elektriske støt glade for å produsere en viss mengde lys og farger. For eksempel finner denne ioniseringen sted i natrium- eller kvikksølvlamper, så vel som i de berømte neonlysene med sine lyse farger i restaurant- eller butikkoppføringer.

Ioniseringsenergier

Ioniseringsenergi, en periodisk egenskap, studeres for å karakterisere kjemiske elementer i henhold til hvor enkelt deres gassformige atomer donerer elektronene sine for å belaste positivt. Således har for eksempel metaller vanligvis de laveste ioniseringsenergiene, mens ikke -metalliske elementer og edle gasser, den høyeste.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fysikk for vitenskap og ingeniørfag. Volum 1. 7. Utgave. Mexico. Cengage Learning Editors.
3. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
4. Wikipedia. (2020). Ionisering. Hentet fra: i.Wikipedia.org
5. Redaktørene av Enyclopaedia Britannica. (17. oktober 2016). Ionisering. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: Britannica.com
6. Doug Stewart. (2018). Definisjon av ionisering: Hva er ionisering? Gjenopprettet fra: Chemicool.com
7. John Zavisa. (1. april 2020). Hvordan lynet fungerer. Gjenopprettet fra: Science.Howstuffwork.com