Ionizare și funcțiile sale

Ionizarea - procesul de conversie a atomului sau moleculei la ionii de achiziție sau de pierderea de particule încărcate, cum ar fi electroni și ioni. Când gaz de ionizare sunt perechi de ioni constând din electroni liberi și ioni pozitivi.

particule încărcate în câmp electric și magnetic, molecula trebuie mai întâi ionizat. Există un număr mare de tehnici de ionizare. cu tehnicile cele mai frecvent utilizate de electroni sau de greva de fotoni. Evident, atunci când este vorba de Biomacromolecules.

tipuri de ionizare

Procesul de ionizare are loc în diferite moduri, în funcție de care taxa de electroni (pozitiv sau negativ) în ea participă. ion încărcat pozitiv devine atunci când electronul asociat cu atomul sau molecula are suficientă energie pentru a depăși bariera electrică potențială pe care acesta a avut loc și de rupere, astfel, comunicarea cu atomul sau molecula care urmează să fie eliberată. Cantitatea de energie cheltuită pentru un proces numit de energie de ionizare. ion încărcat negativ are loc atunci când un electron liber se ciocnește cu un atom și apoi intră în domeniul energetic. eliberând energia în exces.

În general, ionizarea pot fi împărțite în două tipuri - ionizare consecutivă și inconsistente ionizare. În fizica clasică, poate avea loc numai cu ionizare consistentă. ionizarea inconsecvent încalcă mai multe legi ale fizicii clasice.

ionizarea clasică

Din punct de vedere al fizicii clasice și modelul Bohr al atomului, ionizare atomica si moleculara este complet determinist, ceea ce înseamnă că orice problemă poate fi identificate și rezolvate cu ajutorul calculelor. Conform fizicii clasice, este necesar ca energia de electroni depășește diferența de energie a barierei de potential, pe care încearcă să le depășească. Acest concept este justificat: un om nu poate sări peste o înălțime a peretelui de 1 metru, nu sar la o înălțime de cel puțin 1 metru, astfel încât nu electronul nu poate depăși bariera de potențial de 13,6 eV, care nu are cel puțin aceeași sarcină energie.

În conformitate cu aceste două principii, cantitatea de energie necesară pentru a elibera un electron trebuie să fie mai mare sau egală cu diferența de potențial dintre lanului atomic curent sau molecular orbital și orbitală de cel mai înalt nivel. În cazul în care energia absorbită depășește capacitatea, în timp ce electronul este eliberat și devine un electron liber. În caz contrar, electronul intră într-o stare excitată, în timp ce energia absorbită nu este disipată, iar electronul intră în starea neutră.

Conform acestor principii și ținând cont de forma bariera de potential, electronul liber trebuie să aibă o energie care este mai mare sau egal cu potențialul de barieră care urmează să fie depășite. Dacă un electron liber are suficientă energie pentru acest lucru, el rămâne cu taxa minimă de energie, restul de energie este disipată. În cazul în care electronul nu are suficientă energie pentru a depăși bariera de potențial, acesta poate fi mutat cu forța electrostatică, legea lui Coulomb descris în legătură cu bariera de energie potențială.

ionizare secvențială - o descriere a modului în care ionizarea atomului sau moleculei. De exemplu, cu o taxă de 2 ion poate rezulta decât dintr-un ion cu sarcină de +1 sau +3. Aceasta este, desemnarea digitală a încărcăturii poate fi variată secvențial, schimbând întotdeauna numărul de numărul adiacente ulterioare.

ionizare cuantică

În mecanica cuantică, pe lângă faptul că ionizare poate avea loc în modul clasic, la care electronul are suficientă energie pentru a depăși bariera de potențial care poate tunelul de ionizare.

ionizare Tunelarea - este ionizat prin tunelul cuantic. În ionizare electronică clasică trebuie să aibă suficientă energie pentru a depăși bariera de potențial, dar tunel cuantic permite electronilor să se deplaseze liber printr-o barieră potențială din cauza naturii val al electronului. Probabilitatea de tunel electronic prin bariera reduce exponențial potențială lățimea barierei. Prin urmare, o taxă de energie de electroni mai mare poate depăși bariera energetică a tunelului, după care lățimea este redusă și șansa de a trece crește prin el.

Fenomenul de ionizare inconsistentă are loc atunci când câmpul electric lumină este variabilă și este combinat cu ionizare tunel. care trece printr-un tunel electronic, poate reveni prin câmpul alternativ. In acest stadiu, poate fi combinat fie cu un atom sau moleculă și eliberează un exces de energie și să intre în ionizare în continuare datorită coliziunilor cu particule având încărcare mare de energie. Această ionizare suplimentară este numit inconsistente, din două motive:

Al doilea electron se mișcă în mod aleatoriu.
Atomul sau molecula cu o sarcină de 2 pot apărea direct din atomii sau moleculele cu o sarcină neutră, deci, taxa, exprimată întreg variază în mod inconsecvent.

ionizare inconsecvent adesea studiat la intensitate redusă a câmpului cu laser, deoarece ionizarea este, în general, în concordanță cu o rată ridicată de ionizare.

Fenomenul de ionizare inconsistente este mai ușor de înțeles pe modelul unidimensional al atomului, care a fost până de curând singurul model care poate fi considerat numeric. Acest lucru se întâmplă atunci când impulsul unghiular al ambelor electroni rămâne atât de scăzut încât acestea să poată deplasa în mod eficient într-un spațiu unidimensional, și se poate referi la polarizare liniară, dar nu circulară. Poate fi privit ca un atom bidimensională de electroni, unde ionizarea simultană a celor doi atomi, iar acesta este un dvuhprostranstvennogo ionizare de electroni, care este transformată într-o probabilitate de flux la 45 ° pentru proiecția doi electroni apărut dintr-o multitudine de nuclee încărcate sau centrul pătrat. Pe de altă parte, reprezintă o emisie de ionizare secvențială de x și y axa când dvuhprostranstvenny hiper-electron trece prin Coulomb potențiale canale ale hiper-nucleelor și apoi intră în ionizare sub influența câmpului hiper electric la un unghi de 45 °.

Conform teoriei lui Cook, un electron într-un potențial oscilant rapid extern

Acesta va fi supus la media timpului potențial eficace.

Aceasta înseamnă că în valoarea aproximativă a potențialului efectiv pentru câmpul electric în valorile aproximative bipolare, a cărei dependentă de timp potențial este liniar, constant, și un atom intră niciodată în ionizare, care rezultat se produce la o mai mică intuitiv o viteză numărabilă pentru o câmpuri de înaltă frecvență decât valorile câmpurilor de joasă frecvență, chiar și în domeniu și ionizare de stabilizare atom superputernici poate avea loc. Pentru a pune mai precis, teoria arată că, în timpul acțiunii câmpului cu laser, care formează o medie de timp potențialul efectiv al H2 +. care atrage electroni chiar și în prezența unor câmpuri electromagnetice puternice, cum ar fi molecula de ioni de hidrogen și previne ionizare.

Disocieri diferențe

Substanța poate intra într-o disociere fără a produce ioni. În zahăr obișnuit poate fi dat ca exemplu. ale căror molecule vin în disociere a apei (zahăr dizolvat), dar există particule neutre ca solide. Un alt caz interesant - este disocierea de clorură de sodiu (sare de masă) pentru ionii de sodiu și clorură. În ciuda faptului că acest exemplu se aseamănă cu fenomenul de ionizare, de fapt, acești ioni există deja în rețeaua cristalină. Când sarea intră disocierea ionilor constituente pătrund în mediu de molecule de apă, rezultatul devine vizibil (de exemplu, că soluția electrolitică devine). Cu toate acestea, cu privire la orice mișcare sau de înlocuire a electronilor nu vorbim. De fapt, procesul de sinteză chimică a sărurilor include ionizare. Este o reacție chimică.

Aflați mai multe despre ionizarea subiect: