电离时生成的阳离子全部是氢离子(H﹢)的化合物叫做酸,在水溶液中电离而生出的阴离子全部是氢氧根离子(OH﹣)的化合物叫做碱.如果我们的思维突破以水为介质,问题类似的转移,比如在液氨为溶剂的情况下,如果溶质电离产生阳离子的物质就是酸,电离产生阴离子的物质就是碱了,下面就总结一下经常遇到也是很少遇到一些溶剂本身自偶电离产生的阴阳离子,便于我们做一些判断,或者提高我们的思维的深度和广度:
H2O→H+ + OH-
2NH3→NH4+ + NH2-
非质子(H+)的自偶电离:
2SO2→SO2+ + SO32-
N2O4→NO+ + NO3-
电离有两种,一种是化学上的电离,另一种是物理上的电离.
上面讲的是化学中的电离.化学上的电离是指电解质在一定条件下(例如溶于某些溶剂、加热熔化等),电离成可自由移动的离子的过程.在电离前可能是不含有离子(例如氯化氢),也可能是尽管有离子,但是里面的离子不能自由移动(例如氯化钠固体).
固体溶质进入溶液后,首先发生微粒(分子或离子)的扩散(吸热)过程,接着是形成水合离子或水合分子的水合过程(放热).这里有化学键的破坏和形成,严格说都是物理-化学过程.对于强电解质来说,溶解和电离是难以截然分开的,因为离子的扩散就是电离.不过对于弱电解质说来,首先是扩散成分子(吸热),然后在水分子作用下,化学键被破坏而电离成为水合的自由离子(这里总体表现是吸热还是放热要看破坏化学键需要的能量多,还是水合释放能量多了).
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物理上的电离
物理上的电离是指不带电的粒子在高压电弧或者高能射线等的作用下,变成了带电的粒子的过程.例如地球的大气层中的电离层里的粒子就属于这种情况.电离层中的粒子在宇宙中的高能射线的作用下,电离成了带电的粒子.
电离通常包含物理过程和化学过程.物理过程就是溶解.化学过程不是化学变化.化学变化除了旧键的断裂还要有新键的生成.所以电离不是化学变化.而化学过程指的是在溶剂分子(如水分子)作用下,电解质中原有的一部分化学键断裂.有的电离过程断裂的化学键是离子键,如氯化钠等大多数盐类的电离,氢氧化钠等大多数碱的电离.也有的电离过程断裂的是共价键,如硫酸的电离,氯化氢的电离,等等.
电离有完全电离和不完全电离之分.强电解质在水溶液中是完全电离的,如硫酸、氯化钠、氢氧化钠等.弱电解质在水溶液中呈现不完全电离状态,如氯化汞的电离,硫化氢的电离等.
应当注意,电离与电解是有区别的.电离过程根本不需要通电(会电离的物质,只要溶解在特定溶剂里就会电离),而电解则需要外部通以电流.
物理电离的方式:高温 电场 高能辐射
分类: 教育/科学 >>升学入学 >>高考问题描述:
气体电离是怎么会事?气体的电离只形成正离子和自由电子吗?为什么?
(通俗点,易懂些)
解析:
气体原子、分子的电离可以通过光、x射线、y射线照射,即电磁波的吸收,加速电子、离子或高能中性粒子的碰撞等方式发生。这种电离除单一激发过程引起的之外,也可通过几种激发过程的累积引起。一般,电离的方法有如下几种:
1. 光、x射线、y射线照射:电离所需要的能量由光、x射线、y射线提供。放电的起始电荷是电离生成的离子。这种电离形成的电荷密度一般极低。
2. 放电:通过从直流到微波的所有频率带的放电可以产生各种不同的电离状态。
3. 燃烧:是通过燃烧使气体发生热电离的方法。火焰中的高能粒子相互碰撞发生电离称之为热电离。另外,特定的热化学反应所放出的能量也能引起电离。
4. 冲击波:气体急剧压缩形成的高温气体,发生热电离生成等离子体。
5. 激光照射:激光照射可使物质蒸发电离。这需要大功率的激光。
6. 碱金属蒸汽与高温金属板的接触:使碱金属蒸汽与高温金属板接触生成等离子体。当气体接触到具有比电离能大的功函数的金属时则发生电离。碱金属蒸汽的电离能小,故容易发生电离。
电离生成的电子、正离子一般在短时间内又会再结合,回到中性原子或分子状态。此时,电子、正离子所具有的一部分能量就以电磁波、再结合粒子的动能、或者分子的离解能的形式被消耗。分子离解时往往生成自由基。而一部分电子与中性原子、分子接触,又生成负离子。因此,等离子体是电子,正、负离子,激发态原子、分子以及自由基混杂的状态。
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