El grado de ionización (también conocido como rendimiento de ionización en la literatura) se refiere a la proporción de partículas neutras, como las de un gas o una solución acuosa, que están ionizadas . En el caso de los electrolitos , podría entenderse como la capacidad de un ácido o una base para ionizarse a sí mismo. Un grado bajo de ionización a veces se denomina parcialmente ionizado (también débilmente ionizado ), y un grado alto de ionización, completamente ionizado . Sin embargo, el término completamente ionizado también se utiliza para describir un ion al que no le quedan electrones. [1]
La ionización se refiere al proceso por el cual un átomo o molécula pierde uno o varios electrones de su orbital atómico , o por el contrario gana uno adicional, a partir de un electrón libre entrante (fijación de electrones). En ambos casos, el átomo o molécula deja de ser una partícula neutra y se convierte en un portador de carga . Si la especie ha perdido uno o varios electrones, se carga positivamente y se llama ion positivo , o catión . Por el contrario, si la especie ha ganado uno o varios electrones adicionales, se carga negativamente y se llama ion negativo, o anión . Los electrones libres individuales y los iones en un plasma tienen vidas muy cortas, típicamente inferiores al microsegundo , ya que la ionización y la recombinación , la excitación y la relajación son procesos continuos colectivos. [2]
El grado de disociación α (también conocido como grado de ionización) es una forma de representar la fuerza de un ácido. Se define como la relación entre el número de moléculas ionizadas y el número de moléculas disueltas en agua. Puede representarse como un número decimal o como un porcentaje. Se pueden clasificar los ácidos fuertes como aquellos que tienen grados de ionización superiores al 30%, los ácidos débiles como aquellos con α inferior al 30% y el resto como ácidos moderados, a una concentración molar especificada.
En física del plasma , el grado de ionización se refiere a la proporción de partículas neutras que están ionizadas:
donde es la densidad iónica y la densidad neutra (en partículas por metro cúbico). Es un número adimensional, a veces expresado como porcentaje.
Los términos ionización fraccionaria y fracción de ionización también se utilizan para describir la proporción de partículas neutras que están ionizadas o la proporción de electrones libres. [3] [4]
Cuando se hace referencia a un átomo, "totalmente ionizado" significa que no quedan electrones ligados , lo que da como resultado un núcleo desnudo. Un caso particular de gases completamente ionizados son los plasmas termonucleares muy calientes , como los plasmas producidos artificialmente en explosiones nucleares o formados naturalmente en el Sol y todas las estrellas del universo. Las estrellas regulares contienen en gran parte hidrógeno y helio que están completamente ionizados en protones (H + ) y partículas alfa (He2 + ).
La materia ionizada fue identificada por primera vez en un tubo de descarga (o tubo de Crookes ), y así fue descrita por Sir William Crookes en 1879 (lo llamó "materia radiante"). [5] La naturaleza de la materia de " rayos catódicos " del tubo de Crookes fue identificada posteriormente por el físico inglés Sir JJ Thomson en 1897, [6] y apodada "plasma" por Irving Langmuir en 1928, [7] quizás porque le recordaba al plasma sanguíneo . [8]
