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La ionizzazione consiste nella generazione di uno o più ioni a causa della rimozione o addizione di elettroni da una entità molecolare neutra (cioè atomi o molecole), che può essere causata da collisioni tra particelle o per assorbimento di radiazioni (come nel caso dei brillamenti solari). Gli atomi o le molecole che hanno un numero di elettroni minore del numero atomico, rimangono carichi positivamente e prendono il nome di "cationi"; quelli che hanno un numero di elettroni maggiore del numero atomico, rimangono carichi negativamente e prendono il nome di "anioni".

Il processo di ionizzazione

Effetto valanga in un campo elettrico creato tra due elettrodi. L'evento di ionizzazione originale libera un elettrone e ogni collisione successiva libera un ulteriore elettrone, quindi due elettroni emergono da ogni collisione: l'elettrone ionizzante e l'elettrone liberato.

Per togliere un elettrone a un atomo, e quindi farlo diventare uno ione, gli si può fornire una certa quantità di energia, chiamata energia di ionizzazione, che varia a seconda della specie atomica. Naturalmente, più gli elettroni sono vicini al nucleo (come nei non metalli), tanto maggiore è la quantità di energia che dev’essere somministrata per allontanare gli elettroni dall'atomo.

"Normalmente" un atomo ha una carica elettrica complessiva pari a zero; ci sarà nel suo nucleo un certo numero di protoni e neutroni circondati da elettroni, e il numero degli elettroni sarà uguale a quello dei protoni. In certe circostanze, tuttavia, uno o più elettroni possono venire strappati via dall'atomo; questo fenomeno è detto ionizzazione. Occorre una certa energia per provocare questa separazione; ciò può avvenire se l'atomo assorbe un fotone altamente energetico, per esempio, nell'ultravioletto, o con energia ancora maggiore), oppure talvolta facendo collidere l'atomo con un altro atomo o ione in un gas molto caldo. Alla fine però l'atomo e il suo elettrone perduto tenderanno a ricombinarsi; quando ciò avviene, viene emesso un fotone.

Autoionizzazione dell'acqua

Nell'acqua pura gli atomi di idrogeno hanno una debole tendenza a separarsi dagli atomi di ossigeno. Questo atomo di idrogeno passa nella soluzione sotto forma di ione H⁺, che tende a legarsi subito con un altro atomo di ossigeno di una molecola di H₂O, formando così lo ione complesso H₃O⁺ (ione idronio). Di conseguenza, viene a formarsi uno ione ossidrile OH^-. Cioè:

{\ce {2H2O <=> H3O+ + OH-}}

Note

^ (EN) IUPAC Gold Book, "ionization"
^ Rolla, p. 41.

Bibliografia

Luigi Rolla, Chimica e mineralogia. Per le Scuole superiori, 29ª ed., Dante Alighieri, 1987.

Voci correlate

Energia di ionizzazione
Scissione (chimica)
Fotoionizzazione
Spettrometria di massa

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Collegamenti esterni

Ionizzazione, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
Leonardo Martinozzi e Giovanni junior Gentile, IONIZZAZIONE, in Enciclopedia Italiana, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1933.
IONIZZAZIONE, in Enciclopedia Italiana, II Appendice, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1949.
Ionizzazione, in Dizionario delle scienze fisiche, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1996.
Ioniżżazióne, su Vocabolario Treccani, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
ionizzazióne, su sapere.it, De Agostini.
Franco Calascibetta, Ionizzazione, in Enciclopedia dei ragazzi, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 2004-2006.
(EN) ionization, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
(EN) Opere riguardanti Ionization, su Open Library, Internet Archive.

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[1] (EN) IUPAC Gold Book, "ionization"

[2] Rolla, p. 41.