Grado de ionización


El grado de ionización (también conocido como rendimiento de ionización en la literatura) se refiere a la proporción de partículas neutras, como las que se encuentran en un gas o una solución acuosa, que se ionizan . Para los electrolitos , podría entenderse como una capacidad del ácido/base para ionizarse. Un bajo grado de ionización a veces se denomina parcialmente ionizado (también débilmente ionizado ), y un alto grado de ionización como totalmente 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 (adjunto de electrones). En ambos casos, el átomo o molécula deja de ser una partícula neutra y se convierte en portador de carga . Si la especie ha perdido uno o varios electrones, se carga positivamente y se denomina ion positivo o catión . Por el contrario, si la especie ha ganado uno o varios electrones adicionales, se carga negativamente y se denomina ion negativo, oanión _ Los iones y electrones libres individuales en un plasma tienen vidas muy cortas típicamente inferiores al microsegundo , ya que la ionización y la recombinación , la excitación y la relajación son procesos colectivos continuos. [2]

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. Se puede representar como un número decimal o como un porcentaje. Se pueden clasificar los ácidos fuertes como aquellos que tienen grados de ionización superiores al 30%, los ácidos débiles como aquellos con α inferior al 30% y el resto como ácidos moderados, a una concentración molar determinada.

En plasma , el grado de ionización se refiere a la proporción de partículas neutras que se ionizan:

donde es la densidad de iones y la densidad neutra (en partículas por metro cúbico). Es un número adimensional, a veces expresado como un porcentaje.

Cuando se refiere a un átomo, "totalmente ionizado" significa que no quedan electrones unidos , lo que da como resultado un núcleo desnudo . Un caso particular de gases completamente 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 totalmente ionizados en protones (H + ) y partículas alfa (He 2+ ).


Una lámpara de plasma , que ilustra un bajo grado de ionización (es decir, un gas parcialmente ionizado)