Ionizzazione
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Quando uno o più elettroni vengono rimossi o aggiunti, per effetto di collisioni tra particelle, da atomi o da molecole avviene un processo di ionizzazione. Questo processo può manifestarsi anche a causa di assorbimento di radiazioni, come nel caso dei brillamenti solari. Gli atomi o le molecole che hanno un numero di elettroni minore del numero atomico rimangono carichi positivamente e prendono il nome di cationi, quelli che hanno un numero di elettroni maggiore del numero atomico rimangono carichi negativamente e prendono il nome di anioni.
Per togliere un elettrone a un atomo e quindi farlo diventare uno ione gli si può fornire una certa quantità di energia che viene chiamata energia di ionizzazione e che varia a seconda della specie atomica. Naturalmente, più gli elettroni sono vicini al nucleo (come nei non metalli) tanto maggiore è la quantità di energia che deve essere somministrata per allontanare gli elettroni dall'atomo. "Normalmente" un atomo ha una carica elettrica complessiva pari a zero; nel suo nucleo vi saranno un certo numero di protoni e neutroni, circondati da elettroni, e il numero degli elettroni sarà uguale a quello dei protoni. In certe circostanze, tuttavia, uno o più elettroni possono venire strappati via dall'atomo; questo fenomeno è detto ionizzazione. Occorre una certa energia per provocare questa separazione; ciò può avvenire se l'atomo assorbe un fotone altamente energetico (per esempio, nell'ultravioletto o con energia ancora maggiore), oppure talvolta facendo collidere l'atomo con un altro atomo o ione in un gas molto caldo. Alla fine, però, l'atomo e il suo elettrone perduto tenderanno a ricombinarsi; quando ciò avviene, viene emesso un fotone.
[modifica] Autoionizzazione dell'acqua
Per approfondire, vedi la voce autoionizzazione. |
Nell'acqua pura gli atomi di idrogeno hanno una debole tendenza a separarsi dagli atomi di ossigeno. Questo atomo di idrogeno passa nella soluzione sotto forma di ione H+, che tende a legarsi subito con un altro atomo di ossigeno di una molecola di H2O, formando così lo ione complesso H3O+ (ione idronio). Di conseguenza, viene a formarsi uno ione idrossile OH-. Cioè:
2H2O ⇄ H3O+ + OH-