Die Ionisation ist die Aktion, bei der ein Atom oder ein Molekül entfernt oder belastet wird . Das Atom - oder das Molekül -, das Ladungen verliert oder gewinnt, ist nicht mehr elektrisch neutral. Es wird dann ein Ion genannt . Es kann sein:
Die Anwendungen sind zahlreich:
Es ist die Energie, die erforderlich ist, um das erste Elektron (d. H. Das Elektron mit der niedrigsten Bindungsenergie ) aus der Atomstruktur oder aus einer Molekülstruktur zu extrahieren .
Allgemeine Formel zur Beschreibung der Einzelelektronenionisation:
Beispielsweise ist bei Wasserstoff die Energie der ersten Ionisation diejenige, die es ermöglicht, das Elektron der K-Schale zu ionisieren, d. H. 13,6 eV (Energie, die insbesondere unter Verwendung der Rydberg-Konstante berechnet werden kann ).
Diese Art der Ionisation wird üblicherweise in der Massenspektrometrie verwendet . Ein von einem Filament emittiertes Elektron trifft auf das Atom oder das Molekül und reißt während des Aufpralls eines seiner Elektronen ab.
Beispiel mit Methan:
Die Photoionisation ist die Ionisation eines Atoms, Moleküls oder Ions durch Wechselwirkung mit einer ausreichenden Photonenenergie gemäß dem Diagramm
Wenn A ein Molekül ist, kann die Wechselwirkung seine Dissoziation hervorrufen: Wir sprechen dann von dissoziativer Photoionisation .
Das entgegengesetzte Phänomen ist die Strahlungsrekombination .
Dieses Phänomen ist in planetarischen Nebeln vorhanden .
Das beigefügte Foto zeigt die Erzeugung eines negativen Ions durch Elektroneneinfang nach folgendem Schema:
Das entgegengesetzte Phänomen ist die Photoablösung .
Wenn einem Gas genügend Wärmeenergie zugeführt wird , kann seine durchschnittliche Energie gleich oder größer als seine Ionisierungsenergie werden. Die Bestandteile dieses Gases können daher unter dem Aufprall zwischen Atom / Molekül ionisieren. Dies geschieht in der Sonnenkorona .
Die durchschnittliche Energie eines einatomigen idealen Gases ist gleich oder genauer gesagt pro Freiheitsgrad, wobei die Boltzmann-Konstante und die absolute Temperatur bezeichnet werden .
Es ist eine Reaktion zwischen einem Molekül und einem Reaktantenion. Das Ergebnis führt zum Elektronentransfer oder zur Bildung von Addukten .
Beispiel mit einem Molekül :