Stupeň ionizace - Degree of ionization

Plazma lampy , ilustrující nízký stupeň ionizace (tj částečně ionizovaný plyn)

Stupeň ionizace (také známý jako ionizační výtěžku v literatuře), se vztahuje k podílu neutrálních částic, jako jsou například ty, které se v plynu nebo ve vodném roztoku, které ionizují. U elektrolytů by to mohlo být chápáno jako schopnost kyseliny / zásady ionizovat se. Nízký stupeň ionizace se někdy nazývá částečně ionizovaný (také slabě ionizovaný ) a vysoký stupeň ionizace jako plně ionizovaný . Plně ionizovaný však může také znamenat, že iont nemá žádné elektrony.

Ionizace se týká procesu, při kterém atom nebo molekula ztrácí jeden nebo více elektronů ze své atomové dráhy , nebo naopak získává další z přicházejícího volného elektronu (připojení elektronu). V obou případech atom nebo molekula přestává být neutrální částice a stává se nosičem náboje . Pokud druh ztratil jeden nebo více elektronů, stane se kladně nabitým a nazývá se kladný iont nebo kation . Naopak, pokud druh získal jeden nebo několik dalších elektronů, stane se záporně nabitým a nazývá se záporný iont nebo anion . Jednotlivé volné elektrony a ionty v plazmě mají velmi krátké životy, obvykle nižší než mikrosekundy , protože ionizace a rekombinace , excitace a relaxace jsou kolektivní kontinuální procesy.

Využití chemie

Stupeň disociace alfa (také známý jako stupeň ionizace), je způsob, jak reprezentovat sílu kyseliny. Je definován jako poměr počtu ionizovaných molekul a počtu molekul rozpuštěných ve vodě. Může být vyjádřen jako desetinné číslo nebo jako procento. Jeden může klasifikovat silné kyseliny jako ty, které mají ionizační stupně nad 30%, slabé kyseliny jako ty s a pod 30%, a zbytek jako mírné kyseliny, při stanovené molární koncentraci.

Využití fyziky

V plazmě se stupeň ionizace vztahuje k podílu neutrálních částic, které jsou ionizovány: ${\ displaystyle \ alpha}$

${\ displaystyle \ alpha = {\ frac {n_ {i}} {n_ {i} + n_ {n}}}}$

kde je hustota iontů a neutrální hustota (v částicích na metr krychlový). Je to bezrozměrné číslo, někdy vyjádřené v procentech. ${\ displaystyle n_ {i}}$${\ displaystyle n_ {n}}$

Když se odkazuje na atom, „plně ionizovaný“ znamená, že nezbývají žádné vázané elektrony , což vede k holému jádru . Zvláštním případem plně ionizovaných plynů jsou velmi horká termonukleární plazma , jako jsou plazmy uměle vyrobené při jaderných výbuchech nebo přirozeně vytvořené v našem Slunci a všech hvězdách ve vesmíru. Pravidelné hvězdy z velké části obsahují vodík a helium, které jsou plně ionizovány na protony (H ⁺ ) a alfa-částice (He ²⁺ ).

Dějiny

Ionizovaná hmota byla poprvé identifikována ve výbojce (nebo Crookesově trubici ), a tak ji popsal Sir William Crookes v roce 1879 (nazval ji „zářivá hmota“). Povahu záležitosti „ katodového paprsku “ Crookovy trubice následně identifikoval anglický fyzik Sir JJ Thomson v roce 1897 a „plazmu“ nazval Irving Langmuir v roce 1928, snad proto, že mu připomínala krevní plazmu .

Viz také

• Seznam článků o plazmě (fyzice)

Poznámky pod čarou