Ionizace: Porovnání verzí

[[Soubor:First Ionization Energy.svg|lang=cs|náhled|400px|Ionizační energie neutrálních prvků.]]

'''Ionizace''' je proces, při kterém se z elektricky neutrálního [[atom]]u nebo [[molekula|molekuly]] stává [[iont]]. Pojem „ionizace“ také označuje stav [[hmota|hmoty]], která obsahuje ionty.

 

 

Přidáním elektronu k atomu určitého [[chemický prvek|prvku]] dojde k uvolnění jisté energie, kterou označujeme jako elektronovou afinitu.

 

Tento proces funguje trochu odlišně v závislosti na tom, zda je iont vytvářen s kladně nebo záporně nabitým elektrickým nábojem. Kladně nabité ionty, jsou vytvářeny, když elektrony vázané na atom (nebo molekulu) absorbují dostatek energie k úniku z elektronového obalu. Množství energie potřebné k úniku se nazývá ionizační energie. Záporně nabité ionty vznikají, když se volný elektron srazí s atomem a následně se zachytí uvnitř elektronového obalu.

 

=== Aplikování pozitivní ionizace ===

Podle těchto dvou principů, energie potřebná k uvolnění elektronu je větší než nebo rovna rozdílu mezi současnou atomovou vazbou nebo molekulárním orbitalem a nejvyšším možným orbitalem. Pokud absorbovaná energie přesahuje tento potenciál, pak se elektron vydává jako volný elektron. V opačném případě elektron krátce vstoupí do [[Excitovaný stav|excitovaného stavu]], dokud není absorbovaná energie vyzářena a elektron znovu vstoupí do nejnižšího možného stavu.

 

=== Aplikování negativní ionizace ===

Vzhledem k tvaru potenciálové bariéry, podle těchto zásad, musí mít volný elektron energii vyšší nebo rovnu energii potenciálové bariéry, aby byl schopný se přes ni dostat. Pokud má volný elektron dostatek energie, aby tak učinil, přejde do nejnižšího možného energetického stavu a zbývající energie bude vyzářena pryč. Pokud elektron nemá dostatek energie k překonání potenciálové bariéry, pak je elektrostatickou silou zahnán zpět, což je popsáno v [[Coulombův zákon|Coulombově zákoně]].

 

=== Sekvenční ionizace ===

Sekvenční ionizace je popis toho, jak probíhá ionizace atomu nebo molekuly. Například, iont s +2 nábojem může být vytvořen pouze z iontů s +1 nábojem nebo +3 nábojem. To znamená, že numerické náboj atomu nebo molekuly se musí měnit postupně, vždy se mění z čísla na číslo předchozí nebo následující.

 

== Kvantová ionizace ==

V kvantové mechanice, může ionizace probíhat klasicky, kdy elektron má dost energie k překonání potenciálové bariéry, ale je zde další možnost tunelové ionizace.

 

=== Tunel ionizace ===

Tunel ionizace probíhá důsledkem ionizace kvantového tunelování. V klasické ionizaci, musí mít elektron dostatek energie k překonání potenciálové bariéry, ale kvantové tunelování dovoluje elektronu jednoduše projít přes potenciálovou barieru díky vlnovému charakteru elektronu. Pravděpodobnost průchodu elektronu přes bariéru exponenciálně klesá se šířkou potenciálové bariéry.

 

=== Ne-sekvenční ionizace ===

Pokud je střídavý proud kombinován s tunelem ionizace, dochází k hlavnímu jevu ne-sekvenční ionizace. Elektron, který se snaží dostat z atomu nebo molekuly může být zaslán zpátky vlivem střídavého proudu, přičemž nemůže být znovu zkombinován s atomem nebo molekulou a nemůže dojít k uvolnění přebytečné energie. Nebo má atom nebo molekula možnost dále ionizovat, díky vysokoenergetickým srážkám. Tato dodatečná ionizace je označována jako ne-sekvenční ionizace ze dvou důvodů: Za prvé, není zde žádné pravidlo toho, jak je druhý elektron odstraněn, a druhé, atom nebo molekula s +2 nábojem může být vytvořena přímo z atomu nebo molekuly s neutrálním nábojem, takže čísla nábojů nejsou sekvenční. Ne-sekvenční ionizace je často zkoumána na laserovém poli o nižší intenzitě, neboť při vysoké míře ionizace je většina ionizačních události sekvenční.

 

== Příklad ==