Concetti Chiave
- Gli ioni gassosi si formano quando gli elettroni periferici di un atomo acquisiscono energia sufficiente per lasciare la molecola, creando uno ione molecolare positivo.
- L'energia necessaria per estrarre un elettrone da una molecola è chiamata energia di ionizzazione e deve essere almeno pari a questo valore per consentire la ionizzazione.
- Gli agenti ionizzanti sono fattori che possono fornire energia sufficiente agli elettroni di una molecola gassosa per superare l'energia di ionizzazione.
- Il riscaldamento può aumentare la velocità delle molecole di gas, facilitando l'estrazione degli elettroni e la ionizzazione.
- Radiazioni elettromagnetiche e particelle come raggi UV, X, γ, α, β e cosmici possiedono un elevato potere ionizzante, ionizzando il gas grazie alla loro elevata energia.
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
[math]E_i[/math]
, solo fornendo un'energia maggiore o uguale a questo valore si può estrarre l'elettrone. Un qualunque fattore capace di fornire ad uno o più elettroni di una molecola gassosa, una quantità di energia pari o superiore a quella di ionizzazione, è definito, agente ionizzante. Vediamo quali sono i principali agenti ionizzanti: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
[math]\gamma[/math]
, il gas si ionizza, perchè l'energia trasportata da queste radiazioni è molto elevata, superiore a quella di ionizzazione.Raggi
[math]\alpha[/math]
, raggi [math]\beta[/math]
,raggi cosmici: sono costituiti da sciami di particelle elettricamente neutre con elevato potere ionizzante.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.
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