標籤:微粒

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等或晶體,如NaCl、NH4NO3等)在水溶液中或熔融狀態下產生自由移動離子的一種過程。

1簡介

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,這時所需的能量叫電離電勢能。例如氫原子中基態的能量為-13.6eV(電子伏特),使電子電離的電離勢能就是13.6eV(即2.18×10-18焦耳)。簡單點說,就是電解質在水溶液中或熔融狀態下產生自由移動的離子的過程。

2陰陽離子

原子是由原子核及其周圍的帶負電的電子所組成。原子核由帶正電的質子和不帶電的中子構成,由於質子所帶的正電荷數與電子的負電荷數相等所以原子是中性的。原子最外層的電子稱為價電子。所謂電離,就是原子受到外界的作用如被加速的電子或離子與原子碰撞時使原子中的外層電子特別是價電子擺脫原子核的束縛而脫離,原子成為帶一個或幾個正電荷的離子這就是陽離子。如果在碰撞中原子得到了電子,則就成為陰離子。
原子

  原子

3化學電離

電離時生成的陽離子全部是氫離子(H﹢)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-
電離有兩種,一種是化學上的電離,另一種是物理上的電離。
上面講的是化學中的電離。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)。
固體溶質進入溶液后,首先發生微粒(分子或離子)的擴散(吸熱)過程,接著是形成水合離子或水合分子的水合過程(放熱)。這裡有化學鍵的破壞和形成,嚴格說都是物理-化學過程。對於強電解質來說,溶解和電離是難以截然分開的,因為離子的擴散就是電離。不過對於弱電解質說來,首先是擴散成分子(吸熱),然後在水分子作用下,化學鍵被破壞而電離成為水合的自由離子(這裡總體表現是吸熱還是放熱要看破壞化學鍵需要的能量多,還是水合釋放能量多了)。

4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。
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。
電離有完全電離和不完全電離之分。強電解質在水溶液中是完全電離的,如硫酸、氯化鈉、氫氧化鈉等。弱電解質在水溶液中呈現不完全電離狀態,如氯化汞的電離,硫化氫的電離等。
應當注意,電離與電解是有區別的。電離過程根本不需要通電(會電離的物質,只要溶解在特定溶劑里就會電離),而電解則需要外部通以電流。
物理電離的方式:高溫 電場 高能輻射
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