När atomen blir en positiv jon?

Joner är kritiska komponenter i allt från stjärnor och batterier för levande varelser. Normala atomer är neutrala, dvs innehålla ett antal protoner i sina kärnor och exakt samma antal elektroner som omger densamma. Om en atom vinster laddade elektroner negativt, då blir det en negativ jon. När en atom förlorar en del av sina elektroner, blir det en positiv jon. Det finns flera olika mekanismer som kan mata ut en elektron eller två, vilket skapar en positiv jon.

Impact jonisering

När en partikel (elektron eller jon befintliga) kraschar in en atom, kan en elektron avlägsnas därifrån. Det är effekten jonisering processen. Det är mycket troligt att du gör en viss inverkan jonisering regelbundet. Lysrör fungera trycka högenergielektroner genom en gasformig ånga. Elektroner accelereras tillräckligt för att excitera elektronerna i atomerna av kvicksilver i gasen. Vissa av dessa kollisioner mellan elektronerna och kvicksilveratomer riva direkt en elektron från atomen.

termisk jonisering

I en gas, är atomerna ständigt kör mot varandra. Den genomsnittliga energin av de kollisioner är relaterad till gastemperaturen. När temperaturen ökar, är kollisionsenergin ökas, tills vid en viss punkt, ca 10 tusen grader Kelvin (9700 ° C) det finns mycket energi i kollisioner att elektroner avlägsnas från sina kärnor. Allt som återstår är positivt laddade joner. Det är den typ av process som sker i kärnorna av stjärnor.

kemisk jonisering

Elektronerna i atomerna är byggda i "skal" som fylls efter varandra. De lockas av kärnan, eftersom de motsatta laddningar attraherar varandra. Ju längre från kärnan, desto svagare elektronen är bunden till atomen. Till exempel, en atom med 11 protoner har två elektroner vid mycket nära kärnans inre skiktet, åtta fler elektroner i nästa skikt lätt bort och en elektron snurrar men ganska långt. Om den atomen närmar en atom med en elektron mer för att slutföra dess yttre skal 11 protoner atom avstå från sin kontroll över sin yttersta elektron och låta den andra atomen bort det. 11 protoner atomen är nu en positiv jon. Det är vad som händer i bordssalt.

lösning

De föreningar som bildas genom kemisk jonisering kallas joniska föreningar. De hålls ihop eftersom de två atomerna blir motsatt laddade joner, och motsatta laddningar attraherar varandra. Men det är en mycket svag attraktion, så om det finns andra krafter runt jonerna i en jonisk förening separerades. I kroppen, till exempel, joner natrium 11 protoner löses i vattnet och mellan celler. Tillsammans med andra positiva sådana som magnesium, kalium och kalcium, som reglerar många processer som gör livet möjligt (saker som muskelsammandragning och nervimpulser) joner.

radioaktivt jonisering

En hel uppsättning av atomer klänger svagt till dess yttersta elektroner. Dessa är atomerna i de två kolumnerna till vänster i det periodiska systemet. Något som kommer att ge tillräckligt med energi till de yttersta elektroner kan slita en atom, som lämnar en positiv jon. Ultraviolett ljus har tillräckligt med energi för att jonisera många av dessa atomer. Eftersom energin av elektromagnetisk strålning är högre än ultraviolett ljus, kan du ens startar elektroner fortsatt stark. Det är därför de högenergetiska röntgenstrålar är skadliga (kan slå elektroner bland alla typer av atomer, skapar positiva joner).