ionizzazione

L'ionizzazione è il processo mediante il quale un atomo o una molecola perde o acquista uno o più elettroni, originando ioni. È una trasformazione fondamentale in fisica, chimica e scienze dell'ambiente perché modifica la carica elettrica, la reattività e le proprietà ottiche delle specie interessate.

Le vie principali di ionizzazione includono: la fotoionizzazione, in cui fotoni con energia superiore a quella di ionizzazione espellono elettroni; l'ionizzazione per impatto, che avviene quando particelle o elettroni incidenti hanno energia sufficiente per rimuovere un elettrone; l'ionizzazione di campo, favorita da campi elettrici intensi. In plasmi e sistemi gassosi, anche urti tra particelle possono generare ionizzazione.

L'energia necessaria per rimuovere elettroni è detta energia di ionizzazione. La prima energia di ionizzazione è l'energia richiesta per liberare il primo elettrone, mentre seconde, terze ecc. ionizzazioni richiedono energie maggiori. Le energie di ionizzazione si esprimono tipicamente in electronvolt (eV) o in kilojoule per mole (kJ/mol).

In contesti naturali e tecnologici, l'ionizzazione determina la formazione e la dinamica di plasmi, l'ionizzazione dell'atmosfera e delle regioni interstellari, e gioca un ruolo chiave in spettrometria di massa e analisi chimiche. Il processo è spesso seguito dalla ricombinazione, che riporta gli ioni allo stato neutro, contribuendo agli equilibri di ionizzazione in sistemi aperti o a temperature e pressioni differenti.