El grado de ionización (también conocido como rendimiento de ionización en la literatura) se refiere a la proporción de partículas neutras, como las de un gas o una solución acuosa, que están ionizadas. En el caso de los electrolitos , podría entenderse como la capacidad del ácido / base de ionizarse a sí mismo. Un bajo grado de ionización a veces se denomina parcialmente ionizado (también débilmente ionizado ) y un alto grado de ionización como completamente ionizado . Sin embargo, completamente ionizado también puede significar que a un ion no le quedan electrones. [1]
La ionización se refiere al proceso por el cual un átomo o molécula pierde uno o varios electrones de su orbital atómico , o por el contrario gana uno adicional, de un electrón libre entrante (unión de electrones). En ambos casos, el átomo o molécula deja de ser una partícula neutra y se convierte en un portador de carga . Si la especie ha perdido uno o varios electrones, se carga positivamente y se llama ion positivo o catión . Por el contrario, si la especie ha ganado uno o varios electrones adicionales, se carga negativamente y se denomina ión negativo o anión . Los electrones e iones libres individuales en un plasma tienen una vida muy corta, típicamente inferior al microsegundo , ya que la ionización y recombinación , excitación y relajación son procesos colectivos continuos. [2]
Uso de química
El grado de disociación α (también conocido como grado de ionización), es una forma de representar la fuerza de un ácido. Se define como la relación entre el número de moléculas ionizadas y el número de moléculas disueltas en agua. Puede representarse como un número decimal o como un porcentaje. Se pueden clasificar los ácidos fuertes como aquellos que tienen grados de ionización por encima del 30%, los ácidos débiles como aquellos con α por debajo del 30% y el resto como ácidos moderados, a una concentración molar especificada.
Uso de la física
En plasma , el grado de ionización se refiere a la proporción de partículas neutras que están ionizadas:
dónde es la densidad de iones y la densidad neutra (en partículas por metro cúbico). Es un número adimensional, a veces expresado como porcentaje.
Cuando se hace referencia a un átomo, "completamente ionizado" significa que no quedan electrones unidos , lo que da como resultado un núcleo desnudo . Un caso particular de gases totalmente ionizados son los plasmas termonucleares muy calientes , como los plasmas producidos artificialmente en explosiones nucleares o formados naturalmente en nuestro Sol y todas las estrellas del universo. Las estrellas regulares contienen en gran parte hidrógeno y helio que están completamente ionizados en protones (H + ) y partículas alfa (He 2+ ).
Historia
La materia ionizada se identificó por primera vez en un tubo de descarga (o tubo de Crookes ), y así lo describió Sir William Crookes en 1879 (lo llamó "materia radiante"). [3] La naturaleza de la materia del " rayo catódico " del tubo de Crookes fue posteriormente identificada por el físico inglés Sir JJ Thomson en 1897, [4] y denominada "plasma" por Irving Langmuir en 1928, [5] tal vez porque le recordaba a un plasma sanguíneo . [6]
Ver también
- Lista de artículos sobre plasma (física)
Notas al pie
- ^ Mochizuki, Y .; Takahashi, K .; Janka, H.-Th .; Hillebrandt, W .; Diehl, R. (2008). "Titanio-44: su tasa de desintegración efectiva en los restos de supernovas jóvenes y su abundancia en Cas A". Astronomía y Astrofísica . 346 (3): 831–842. arXiv : astro-ph / 9904378 .
- ^ Chapman, Brian (25 de septiembre de 1980). Procesos de descarga luminiscente: pulverización y grabado con plasma . Nueva York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0471078289.
- ↑ Crookes presentó una conferencia en la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia , en Sheffield, el viernes 22 de agosto de 1879 [1] [2]
- ↑ Anunciado en su conferencia vespertina en la Royal Institution el viernes 30 de abril de 1897 y publicado en Philosophical Magazine , 44, 293 [3]
- ^ I. Langmuir, " Oscilaciones en gases ionizados ", Proc. Natl. Acad. Sci. Estados Unidos , vol. 14, pág. 628, 1928
- ^ GL Rogoff, Ed., IEEE Transactions on Plasma Science , vol. 19, pág. 989, diciembre de 1991. Ver extracto en "Copia archivada" . Archivado desde el original el 20 de abril de 2006 . Consultado el 24 de mayo de 2006 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )