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電離
 

電離Ionization)是指電解質在水溶液中或熔融狀態下離解成自由移動陰陽離子的過程,將電子從基態激發到脫離原子,叫做電離。[1]

中文名稱:電離

外文名稱:Ionization

分類:化學過程

應用:廣泛應用於工業生產方面

簡介

電離就是指電解質(分子:如乙酸(醋酸)ch3cooh(c2h4o2)、一水合氨(氨水)nh3·h2o、氫硫酸(硫化氫)h2s、氫氯酸(鹽酸 氯化氫)hcl等;晶體,如nacl、nh4no3等)在水溶液中或熔融狀態下產生自由離子的一種過程。

電離(ionization),或稱電離作用、離子化,是指在(物理性的)能量作用下,原子分子形成離子的過程。是指原子或分子獲得一個負或正電荷的獲得或失去電子形成離子,通常與其他化學變化的結合。電離導致的電子的損失後的亞原子粒子碰撞,碰撞與其他原子,分子和離子,或通過與光的相互作用。異裂和雜原子取代反應可導致離子對的形成。電離能發生放射性衰變的內部轉換過程,並將其能量激發原子核的內層電子使其噴出。

電離大致可細分為兩種類型:一種連續電離(sequential ionization)和非連續電離(non-sequential ionization)。在經典物理學中,只有連續電離可以發生。非連續電離則違返了若干物理定律,屬於量子電離。

例如:

1、在水溶液中,由於水分子的作用,hcl全部離解成h+和cl−,因此被定義為強酸。

2、在水溶液中,由於水分子的作用,ch3cooh部分離解成h+和ch3coo−,因此被定義為弱酸。

3、在光照或高能射線輻射下,氣態原子、分子失去電子變成離子。[2]

產生原理

帶負電荷離子時所產生的自由電子原子相碰撞,隨後被困在電勢壘,釋放多餘的能量。這個過程被稱為電子俘獲電離。

帶正電荷的離子通過能量傳輸足夠數量的束縛電子與帶電粒子碰撞產生的(例如,離子,電子或正電子)或光子。所需的能量閾值的量被稱為電離電位。這種碰撞的研究是關於少體問題的根本重要性,這是物理學的一個主要的未解決的問題。運動學完整的實驗,即實驗的所有碰撞碎片完整的動量矢量(散彈,反衝靶離子,和噴射的電子)被確定,有助於在近年來少體問題的理論認識的重大進展。[3]

類型

電離有兩種,一種是化學上的電離,另一種是物理上的電離。電離通常包含物理過程和化學過程,物理過程就是溶解,化學過程不是化學變化。化學變化除了舊鍵的斷裂還要有新鍵的生成,所以電離不是化學變化。而化學過程指的是在溶劑分子(如水分子)作用下,電解質中原有的一部分化學鍵斷裂。有的電離過程斷裂的化學鍵是離子鍵,如氯化鈉等大多數鹽類的電離,氫氧化鈉等大多數鹼的電離。也有的電離過程斷裂的是共價鍵,如硫酸的電離,氯化氫的電離等等。

1、化學上的電離

化學上的電離是指電解質在一定條件下(例如溶於某些溶劑、加熱熔化等),電離成可自由移動的離子的過程。在電離前可能是不含有離子(例如氯化氫),也可能是儘管有離子,但是裡面的離子不能自由移動(例如氯化鈉固體)。電離時生成的陽離子全部是氫離子(H+),它的化合物叫做酸,在水溶液中電離而生出的陰離子全部是氫氧根離子(OH-)的化合物叫做鹼。如果我們的思維突破以水為介質,問題類似的轉移,比如在液氨為溶劑的情況下,如果溶質電離產生陽離子的物質就是酸,電離產生陰離子的物質就是鹼了,下面就總結一下經常遇到也是很少遇到一些溶劑本身自偶電離產生的陰陽離子,便於我們做一些判斷,或者提高我們的思維的深度和廣度:

  H2O→H+ + OH-

  2NH3→NH4+ + NH2-

  2SO2→SO2++ SO32-

2、物理上的電離

物理上的電離是指不帶電的粒子在高壓電弧或者高能射線等的作用下,變成了帶電的粒子的過程。例如地球的大氣層中的電離層里的粒子就屬於這種情況。電離層中的粒子在宇宙中的高能射線的作用下,電離成了帶電的粒子。物理電離的方式有高溫、電場與高能輻射。[4]

電離,水解,電解區別

電離是電解質(如醋酸、NH3·H2O、H2S、HCl等或晶體,如NaCl、NH4NO3、BaSO4等)在水溶液中或在熔融狀態下可以產生自由移動的離子

水解是鹽在水溶液中結合水產生的氫離子或氫氧根離子生成弱電解質。

電解(Electrolysis)是將電流通過電解質溶液或熔融態物質,又稱電解液,而在陰極和陽極上引起氧化還原反應的過程叫電解的一種方法,電化學電池在外加電壓時可發生電解過程。[5]

相關視頻

1、弱電解質的電離

2、氯化鈉在水中溶解和電離

參考來源

  1. 電離的定義,答案網,2018/1/9
  2. 電離的定義是什麼概念,百分網,2018-01-09
  3. 電離的定義是什麼概念,百分網,2018-01-09
  4. 電離的定義,答案網,2018/1/9
  5. 電離,水解,電解區別,快資訊網,2019-12-22