電離

電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下離解成自由移動(dòng)陰陽(yáng)離子的過(guò)程。將電子從基態(tài)激發(fā)到脫離原子，叫做電離，這個(gè)過(guò)程所需的能量叫電離電勢(shì)能。例如氫原子中基態(tài)的能量為-13.6eV(電子伏特)，使電子電離的電離勢(shì)能就是13.6eV(即2.18×10-18焦耳)。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子過(guò)程。

原子是由原子核及其周圍的帶負(fù)電的電子所組成。原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成，由于質(zhì)子所帶的正電荷數(shù)與電子的負(fù)電荷數(shù)相等所以原子是中性的。原子最外層的電子稱為價(jià)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(shí)使原子中的外層電子特別是價(jià)電子擺脫原子核的束縛而脫離，原子成為帶一個(gè)或幾個(gè)正電荷的離子這就是陽(yáng)離子。如果在碰撞中原子得到了電子，則成為陰離子。

氣體電離的日常例子，如在熒光燈或其它放電燈。它也被用于輻射探測(cè)器如蓋革計(jì)數(shù)器、電離室。電離過(guò)程被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)，如質(zhì)譜和放射治療的各種設(shè)備。

只適用于經(jīng)典物理和玻爾模型，使原子和分子電離完全確定性，即每一個(gè)問(wèn)題，始終有一個(gè)明確的和可計(jì)算的答案。

電離，就是指電解質(zhì) (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;晶體，如NaCl、NH4NO3等)在水溶液中或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由離子的一種過(guò)程。

電離(Ionization)，或稱電離作用、離子化，是指在(物理性的)能量作用下，原子、分子形成離子的過(guò)程。是指原子或分子獲得一個(gè)負(fù)或正電荷的獲得或失去電子形成離子，通常與其他化學(xué)變化的結(jié)合。電離導(dǎo)致的電子的損失后的亞原子粒子碰撞，碰撞與其他原子，分子和離子，或通過(guò)與光的相互作用。異裂和雜原子取代反應(yīng)可導(dǎo)致離子對(duì)的形成。電離能發(fā)生放射性衰變的內(nèi)部轉(zhuǎn)換過(guò)程，并將其能量激發(fā)原子核的內(nèi)層電子使其噴出。

電離大致可細(xì)分為兩種類型:一種連續(xù)電離(sequential ionization)和非連續(xù)電離(Non-sequential ionization)。在經(jīng)典物理學(xué)中，只有連續(xù)電離可以發(fā)生。非連續(xù)電離則違返了若干物理定律，屬于量子電離。

例如:

1、在水溶液中，由于水分子的作用，HCl全部離解成H+和Cl?，因此被定義為強(qiáng)酸

2、在水溶液中，由于水分子的作用，CH3COOH部分離解成H+和CH3COO?，因此被定義為弱酸

3、在光照或高能射線輻射下，氣態(tài)原子、分子失去電子變成離子

帶負(fù)電荷的離子時(shí)所產(chǎn)生的自由電子和原子相碰撞，隨后被困在電勢(shì)壘，釋放多余的能量。這個(gè)過(guò)程被稱為電子俘獲電離。

帶正電荷的離子通過(guò)能量傳輸足夠數(shù)量的束縛電子與帶電粒子碰撞產(chǎn)生的(例如，離子，電子或正電子)或光子。所需的能量閾值的量被稱為電離電位。這種碰撞的研究是關(guān)于少體問(wèn)題的根本重要性(見(jiàn)少體系統(tǒng)的文章)，這是物理學(xué)的一個(gè)主要的未解決的問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)學(xué)完整的實(shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)的所有碰撞碎片完整的動(dòng)量矢量(散彈，反沖靶離子，和噴射的電子)被確定，有助于在近年來(lái)少體問(wèn)題的理論認(rèn)識(shí)的重大進(jìn)展。

電離有兩種，一種是化學(xué)上的電離，另一種是物理上的電離。電離通常包含物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，物理過(guò)程就是溶解，化學(xué)過(guò)程不是化學(xué)變化?；瘜W(xué)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(xué)變化。而化學(xué)過(guò)程指的是在溶劑 分子(如水分子)作用下，電解質(zhì)中原有的一部分化學(xué)鍵斷裂。有的電離過(guò)程斷裂的化學(xué)鍵是離子鍵，如氯化鈉等大多數(shù)鹽類的電離，氫氧化鈉等大多數(shù)堿的電離。也有的電離過(guò)程斷裂的是共價(jià)鍵，如硫酸的電離，氯化氫的電離等等。

化學(xué)上的電離是指電解質(zhì)在一定條件下(例如溶于某些溶劑、加熱熔化等)，電離成可自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。在電離前可能是不含有離子(例如氯化氫)，也可能是盡管有離子，但是里面的離子不能自由移動(dòng)(例如氯化鈉固體)。電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是氫離子(H)，它的化合物叫做酸，在水溶液中電離而生出的陰離子全部是氫氧根離子(OH)的化合物叫做堿。如果我們的思維突破以水為介質(zhì)，問(wèn)題類似的轉(zhuǎn)移，比如在液氨為溶劑的情況下，如果溶質(zhì)電離產(chǎn)生陽(yáng)離子的物質(zhì)就是酸，電離產(chǎn)生陰離子的物質(zhì)就是堿了，下面就總結(jié)一下經(jīng)常遇到也是很少遇到一些溶劑本身自偶電離產(chǎn)生的陰陽(yáng)離子，便于我們做一些判斷，或者提高我們的思維的深度和廣度:

H2O→H + OH

2NH3→NH4 + NH2

2SO2→SO+ SO3

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(guò)程。例如地球的大氣層中的電離層里的粒子就屬于這種情況。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。物理電離的方式有高溫、電場(chǎng)與高能輻射。

原子的電離能的趨勢(shì)是經(jīng)常被用來(lái)證明相對(duì)于原子的原子數(shù)的周期行為，如門(mén)捷列夫的原子排列的表了。這是建立和理解電子在原子軌道波函數(shù)的排序沒(méi)有進(jìn)入或電離過(guò)程的細(xì)節(jié)的一個(gè)有價(jià)值的工具。例如圖1所示。周期性的急劇降低，電離稀有氣體原子，比如后，表明在堿金屬的一種新的殼的出現(xiàn)。此外，在電離能量圖的局部極大值，從左到右一行，表示S，P，D，F(xiàn)子炮彈。

固體溶質(zhì) 進(jìn)入溶液后，首先發(fā)生微粒(分子或離子)的擴(kuò)散(吸熱)過(guò)程，接著是形成水合離子或水合分子的水合過(guò)程(放熱)。這里有化學(xué)鍵的破壞和形成，嚴(yán)格說(shuō)都是物理-化學(xué)過(guò)程。對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)來(lái)說(shuō)，溶解和電離是難以截然分開(kāi)的，因?yàn)殡x子的擴(kuò)散就是電離。不過(guò)對(duì)于弱電解質(zhì)說(shuō)來(lái)，首先是擴(kuò)散成分子(吸熱)，然后在水分子作用下，化學(xué)鍵被破壞而電離成為水合的自由離子(這里總體表現(xiàn)是吸熱還是放熱要看破壞化學(xué)鍵需要的能量多，還是水合釋放能量多了，因此，電離過(guò)程不一定是吸熱)。

電離有完全電離和不完全電離之分。強(qiáng)電解質(zhì)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(zhì)在水溶液中呈現(xiàn)不完全電離狀態(tài)，如氯化汞的電離，硫化氫的電離等。

應(yīng)當(dāng)注意，電離與電解 是有區(qū)別的。電離過(guò)程根本不需要通電(會(huì)電離的物質(zhì)，只要溶解在特定溶劑里就會(huì)電離)，而電解則需要外部通以電流。