La ionización es un proceso de conversión, tanto químico como físico, a través del cual se producen iones.
Los iones son átomos o moléculas que contienen carga eléctrica debido a la falta o exceso de electrones respecto a un átomo o molécula neutra.
La ionización también se relaciona con la disociación electrolítica, fenómeno a través cual también se producen iones.
A la especie química que posee más electrones que el átomo o molécula neutros se le denomina anión, y su carga neta es negativa. En el caso contrario, cuando posee menos electrones, se llama catión, y su carga neta es positiva.
Los iones, tanto positivos como negativos, se encuentran presentes tanto en la naturaleza como en los materiales sintéticos, equipos eléctricos, ropa, entre otros.
Los iones de carga positiva son los responsables de transferir carga estática, que es la descarga eléctrica que se siente cuando tocamos un objeto metálico e, incluso, a otra persona.
El exceso de iones positivos tiene un efecto negativo para los seres humanos, la vegetación y los animales.
Por otro lado, los iones negativos generan el efecto contrario: producen relajación y bienestar. Por ejemplo, en las caídas de agua y su choque se producen iones negativos que, al quedar libres en el aire, se pueden respirar y aprovechar sus beneficios.
La ionización puede ser tanto química como física. La ionización química se puede desarrollar de diferentes maneras, entre ellas, una fuerte diferencia en la electronegatividad de los elementos que reaccionan o a través del traspaso de electrones, por ejemplo, cuando el cloro reacciona con el sodio y se forma cloruro de sodio.
La ionización física consiste en aislar los electrones que constituyen una molécula neutra, aportando energía, por ejemplo, a través de rayos X, rayos gamma o luz ultravioleta.
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La energía de ionización o potencial de ionización se refiere a la cantidad de energía que es suministrada a un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental, con la finalidad de remover el electrón más débil retenido y convertirlo en un catión monopositivo gaseoso.
La energía de ionización se emplea para obtener un cálculo con el cual se puedan medir las transiciones electrónicas.
Por tanto, se refiere a la energía mínima que se necesita para remover un electrón de un átomo o molécula, a fin de que no exista interacción entre el ión y el electrón.
La energía ionizada se desarrolla de manera escalonada ya que los electrones salen en cierto orden. Los primeros en salir son los electrones de valencia, que son los más externos al núcleo, y después les siguen los electrones de niveles más internos, modificando la energía a emplear según corresponda en cada fase.
La energía de ionización se puede medir de la siguiente manera:
Electrón-voltios por átomo (eV/átomo)
Kilocalorías por mol (kcal/mol)
Kilojulios por mol (KJ/mol)
Potencial de ionización, es el potencial en voltios (V) que se necesita para arrancar un electrón.
La constante de ionización también se conoce como constante de disociación ácida, y se refiere al equilibrio que corresponde a una reacción de disociación entre una base más débil.
Cabe mencionar que el término disociación, en química, se refiere al proceso a través del cual separan las moléculas más pequeñas, iones o radicales de las moléculas o sales.
El agua pura es mala conductora de electricidad debido a que se ioniza poco. Es decir, el agua, en su estado puro, es un electrolito débil que se disocia en bajo equilibrio en iones hidronio o hidrógeno H3O+ e hidróxido OH-.
Este resultado se denomina como el producto iónico del agua, y su importancia reside en constituir la base sobre la cual se establece la escala de pH, con la cual se mide la acidez o alcalinidad de una solución líquida, es decir, su concentración de iones.
Vea también pH.