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Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Piscine de combustible nucléaire usé

Turbine d'une centrale nucléaire

Qu'est-ce qu'un ion?

En physique et en chimie, un ion est un atome ou une molécule qui n'a pas de charge électrique neutre. Le cation est appelé un ion chargé positivement, et l'anion un ion chargé négativement.

Qu'est-ce qu'un ion?

Le processus de gagner ou de perdre des électrons (par rapport à l'atome ou à la molécule neutre) est appelé ionisation. Les cations et les anions sont généralement représentés avec le symbole d'atome correspondant et le symbole "+" ou "-", respectivement. Si le nombre d'électrons gagnés ou perdus est supérieur à un, cela est également indiqué.

Les cations et les anions sont attirés respectivement vers la cathode et l'anode.

Les ions sont divisés en monoatomiques et polyatomiques.

Michael Faraday a été le premier à proposer l'existence d'ions, en 1830, mais c'est Arrhenius qui a développé la théorie correspondante en 1884. Cela lui vaut le prix Nobel de chimie en 1903.

Qu'est-ce que l'ionisation?

L'ionisation est le phénomène par lequel un atome perd ou gagne un ou plusieurs électrons.

En physique, les atomes entièrement ionisés, comme ceux des particules alpha, sont communément appelés particules chargées. L'ionisation se fait généralement en appliquant une énergie élevée aux atomes, sous forme de potentiel électrique ou de rayonnement. Un gaz ionisé est appelé plasma.

Certains des composants résultant des réactions de fission nucléaire sont des éléments hautement ionisés.

Que sont les anions et les cations?

Les ions peuvent être de deux types:

  • Les anions . Les anions sont des ions qui sont chargés négativement. En même temps, ils sont attirés par les anodes.
  • Les cations . Les cations sont des ions chargés positivement. Cette fois, ils sont attirés par les cathodes.

Une cathode est une électrode qui subit une réaction de réduction, à travers laquelle un matériau réduit son état d'oxydation en recevant des électrons. L' anode est une électrode dans laquelle se produit une réaction d'oxydation, à travers laquelle un matériau, en perdant des électrons, augmente son état d'oxydation.

Qu'est-ce que l'énergie d'ionisation?

L'énergie d'ionisation est l'énergie requise pour éliminer les électrons d'un atome. Également appelé potentiel d'ionisation.

Pour les atomes individuels dans le vide, il existe une constante physique associée au processus d'ionisation. Ces termes sont également utilisés pour décrire l'ionisation des molécules et des solides, mais les valeurs ne sont pas constantes, car l'ionisation est influencée par les liaisons chimiques locales, la géométrie et la température.

L'énergie d'ionisation diminue sur un groupe de tableaux périodiques et augmente de gauche à droite tout au long de la période. Ces tendances sont exactement opposées à celles du rayon atomique. La raison en est que le but d'un atome est de former un octet (grâce aux électrons de valence). Ensuite, en allant plus loin vers les groupes à droite du tableau périodique (vers les «gaz nobles»), nous trouvons des atomes avec une valeur élevée d'énergie d'ionisation.

Première énergie d'ionisation

Appelée la première énergie d'ionisation, l'énergie nécessaire pour retirer un électron, la deuxième énergie d'ionisation requise pour retirer deux électrons, etc. Les énergies d'ionisation suivantes sont toujours significativement plus importantes que les précédentes.

C'est pourquoi les ions ont tendance à se former de certaines manières. Par exemple, le sodium se trouve sous forme de Na +, mais pas normalement sous forme de Na 2+, en raison de la deuxième énergie d'ionisation requise élevée, qui est beaucoup plus élevée que la première énergie d'ionisation. De même, le magnésium se trouve sous forme de Mg 2+ et non de Mg 3+, et l'aluminium existe sous forme de cation 3+.

Généralement, les potentiels d'ionisation diminuent de haut en bas et augmentent de gauche à droite sur le tableau périodique. Cette tendance est inverse de celle trouvée pour le rayon atomique. En effet, dans les petits atomes, les électrons sont plus fortement attirés par le noyau et il y a plus d'énergie pour les extraire.

Premier potentiel d'ionisation

Le premier potentiel d'ionisation est ce qui est nécessaire pour extraire le premier électron d'un atome neutre; le second potentiel est celui nécessaire pour cueillir deux électrons, et ainsi de suite.

Les potentiels d'ionisation augmentent progressivement. Généralement, il y a un bond considérable d'énergie à un moment donné de la série. Cela fait que chaque atome a tendance à former un certain type de cation.

Qu'est-ce qu'un rayonnement ionisant?

Le rayonnement ionisant est un rayonnement dont la fréquence est suffisamment grande pour ioniser les atomes ou les molécules des substances exposées. Ce type de rayonnement est capable de modifier la structure chimique des substances sur lesquelles ils affectent et peut produire des effets biologiques à long terme sur les êtres vivants.

Un exemple de rayonnement ionisant serait la modification de l'ADN des cellules, ces mutations d'ADN pouvant conduire au cancer. Les rayons X et le rayonnement gamma seraient deux exemples de rayonnement électromagnétique hautement ionisant.

Qu'est-ce qu'un rayonnement non ionisant?

Le rayonnement non ionisant est un rayonnement dont la fréquence n'est pas suffisante pour provoquer l'ionisation des matériaux exposés. Comme exemple de rayonnement non ionisant, on peut citer les micro-ondes ou les ondes radio.

Ce type de rayonnement n'a pas assez d'énergie pour provoquer directement des mutations d'ADN et, par conséquent, il ne peut probablement pas initier de carcinogenèse mais pourrait être des promoteurs.

La pollution électromagnétique est actuellement appelée exposition de choses ou d'appareils vivants à un champ électromagnétique, et les effets de cette exposition sur la santé ou la fertilité sont discutés.

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Dernier examen: 26 mars 2020