Concetti Chiave
- Gli ioni gassosi si formano tramite l'estrazione di elettroni periferici da atomi, creando ioni molecolari positivi e potenziali ioni negativi.
- L'energia di ionizzazione è la quantità necessaria per estrarre un elettrone, e solo agenti ionizzanti in grado di fornire energia sufficiente possono provocare la ionizzazione.
- Il riscaldamento di un gas aumenta la velocità delle molecole, facilitando l'estrazione di elettroni e la conseguente ionizzazione.
- Le radiazioni elettromagnetiche, come raggi UV, X e gamma, ionizzano i gas grazie alla loro elevata energia.
- La ionizzazione secondaria si verifica quando ioni già presenti in un gas parzialmente ionizzato urtano molecole neutre, accelerati da un campo elettrico.
Ioni gassosi-agenti ionizzanti
Gli ioni gassosi, diversamente dagli ioni elettrolitici, non si formano per scissione delle molecole, ma accade che, in determinate condizioni, uno o più elettroni periferici di un atomo acquistano energia sufficiente per uscire dalla molecola, la quale diventa uno ione molecolare positivo. Gli elettroni così liberati se interagiscono con un'altra molecola neutra possono renderla uno ione molecolare negativo, altrimenti possono vagare nella massa gassosa, comportandosi essi stessi come ioni negativi. L'energia necessaria per estrarre un elettrone da una molecola è detta energia di ionizzazione
Riscaldamento: innalzando sufficientemente la temperatura di un gas, le sue molecole possono acquistare un velocità tale da incrementare gli urti e gli scambi energetici possono essere tali da favorire l'estrazione di qualche elettrone e quindi la ionizzazione delle molecole.
Radiazioni elettromagnetiche: irradiando un gas con un fascio di raggi UV, o raggi X, o raggi
Raggi
Urti di ioni: quando un gas in parte ionizzato, si trova in un campo elettrico di un certa intensità, come tra le armature di un condensatore, subisce una ionizzazione detta secondaria. Gli ioni già presenti nel gas, per effetto del campo elettrico vengono attratti o respinti dalle armature e possono acquistare velocità tali da urtare contro le molecole neutre e quindi ionizzarle.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra ioni gassosi e ioni elettrolitici?
- Quali sono i principali agenti ionizzanti che possono estrarre elettroni da molecole gassose?
- Cosa si intende per energia di ionizzazione e come influisce sulla formazione di ioni gassosi?
Gli ioni gassosi non si formano per scissione delle molecole, ma quando uno o più elettroni periferici di un atomo acquisiscono energia sufficiente per uscire dalla molecola, creando uno ione molecolare positivo (testo).
I principali agenti ionizzanti includono il riscaldamento, le radiazioni elettromagnetiche (come raggi UV e raggi X), i raggi α e β, e gli urti di ioni in un campo elettrico (testo).
L'energia di ionizzazione è l'energia necessaria per estrarre un elettrone da una molecola; solo fornendo un'energia pari o superiore a questo valore si può ottenere la ionizzazione delle molecole gassose (testo).