电离
电离,就是指 电解质 ( 分子:如 乙酸( 醋酸)CH 3COOH(C 2H 4O 2)、 一水合氨( 氨水)NH 3·H 2O、 氢硫酸( 硫化氢)H 2S、氢 氯酸( 盐酸 氯化氢)HCl等;晶体,如NaCl、NH 4NO 3等)在 水溶液中或熔融状态下产生自由 离子的一种过程。
电离(Ionization),或称电离作用、离子化,是指在(物理性的)能量作用下,原子、分子形成离子的过程。是指原子或分子获得一个负或正电荷的获得或失去电子形成离子,通常与其他化学变化的结合。电离导致的电子的损失后的亚原子粒子碰撞,碰撞与其他原子,分子和离子,或通过与光的相互作用。异裂和杂原子取代反应可导致离子对的形成。电离能发生放射性衰变的内部转换过程,并将其能量激发原子核的内层电子使其喷出。
基本信息
- 中文名
电离
- 外文名
Ionization
- 分类
化学过程
- 应用
广泛应用于工业生产方面1
- 释义
原子或分子形成离子的过程
基础定义
电解质在 水溶液中或 熔融状态下离解成自由移动阴阳离子的过程。将电子从 基态激发到脱离 原子,叫做电离,这个过程所需的 能量叫电离 电势能。例如 氢原子中 基态的 能量为-13.6eV( 电子伏特),使电子电离的电离势能就是13.6eV(即2.18×10-18焦耳)。简单点说,就是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子过程。
应用举例
气体电离的日常例子,如在荧光灯或其它放电灯。它也被用于辐射探测器如盖革计数器、电离室。电离过程被广泛应用于基础科学,如质谱和放射治疗的各种设备。
阴阳离子
原子是由 原子核及其周围的带负电的电子所组成。 原子核由带正电的质子和不带电的中子构成,由于质子所带的 正电荷数与电子的 负电荷数相等所以原子是中性的。原子最外层的电子称为价电子。所谓电离,就是原子受到外界的作用如被加速的电子或离子与原子碰撞时使原子中的外层电子特别是价电子摆脱原子核的束缚而脱离,原子成为带一个或几个 正电荷的离子这就是阳离子。如果在碰撞中原子得到了电子,则成为阴 离子。
经典电离
只适用于经典物理和玻尔模型,使原子和分子电离完全确定性,即每一个问题,始终有一个明确的和可计算的答案。
电离的产生
带负电荷的离子时所产生的自由电子和原子相碰撞,随后被困在电势垒,释放多余的能量。这个过程被称为电子俘获电离。
带正电荷的离子通过能量传输足够数量的束缚电子与带电粒子碰撞产生的(例如,离子,电子或正电子)或光子。所需的能量阈值的量被称为电离电位。这种碰撞的研究是关于少体问题的根本重要性(见少体系统的文章),这是物理学的一个主要的未解决的问题。运动学完整的实验,即实验的所有碰撞碎片完整的动量矢量(散弹,反冲靶离子,和喷射的电子)被确定,有助于在近年来少体问题的理论认识的重大进展。
原子电离能
原子的电离能的趋势是经常被用来证明相对于原子的原子数的周期行为,如门捷列夫的原子排列的表了。这是建立和理解电子在原子轨道波函数的排序没有进入或电离过程的细节的一个有价值的工具。例如图1所示。周期性的急剧降低,电离稀有气体原子,比如后,表明在碱金属的一种新的壳的出现。此外,在电离能量图的局部极大值,从左到右一行,表示S,P,D,F子炮弹。
电离类型
电离有两种,一种是化学上的电离,另一种是物理上的电离。电离通常包含物理过程和化学过程,物理过程就是溶解,化学过程不是 化学变化。化学变化除了旧键的断裂还要有新键的生成,所以电离不是化学变化。而化学过程指的是在溶剂 分子(如 水分子)作用下,电解质 中原有的一部分化学键断裂。有的电离过程断裂的化学键是 离子键,如氯化钠等大多数 盐类的电离, 氢氧化钠等大多数碱的电离。也有的电离过程断裂的是 共价键,如 硫酸的电离,氯化氢的电离等等。
化学电离
化学上的电离是指电解质在一定条件下(例如溶于某些溶剂、加热熔化等),电离成可自由移动的离子的过程。在电离前可能是不含有离子(例如氯化氢),也可能是尽管有离子,但是里面的离子不能自由移动(例如 氯化钠 固体)。电离时生成的阳离子全部是 氢离子(H +),它的化合物叫做酸,在水溶液中 电离而生出的阴离子全部是 氢氧根离子(OH -)的 化合物叫做 碱。如果我们的思维突破以水为 介质,问题类似的转移, 比如在 液氨为 溶剂的情况下,如果溶质电离产生阳离子的物质就是 酸,电离产生 阴离子的物质就是碱了,下面就总结一下经常遇到也是很少遇到一些溶剂本身 自偶电离产生的阴阳离子,便于我们做一些判断,或者提高我们的思维的深度和广度: