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什么是电离辐射?
电离(或电离)是指原子或分子通过获得或失去电子而获得正电荷或负电荷的过程,通常与其他化学变化一起发生。电离后,所产生的带电荷的原子或分子称为离子。
当特定的化学物质被加入水中时——例如氯化钠(NaCl)——它们会溶解,它们的分子会分裂成负离子和正离子。
在溶液中把分子分裂成正离子和负离子的过程称为电离过程。
下面详细介绍电离过程。
什么是电离过程?
为了理解电离过程,我们将考虑氯化钠(NaCl)的结构。氯化钠是常见的盐,我们在日常生活中使用。
Na和Cl的原子序数分别为11和17。
这意味着钠原子有11个电子而氯原子有17个电子绕着它们转。
的原子结构这些电子的排列如下图所示。
正如你在上面看到的,Na原子(图的左侧)在其最外层轨道上只有一个电子。
而氯(图的右边)在最外层轨道上包含7个电子。
保持稳定,原子通常需要在最外层的轨道上有8个电子。
所以,图中的两个原子都是“不稳定的”(也被称为“化学活性的”)。
当这两个原子结合在一起时,Na原子失去了最外层的电子,带正电荷(因为现在它的质子比电子多)。
相反,Cl原子得到一个电子并带负电荷(因为现在它的电子比质子多)。
所以两个原子在最外层的轨道上通过交换电子得到了8个电子。
由于Na原子带正电荷,Cl原子带负电荷,它们之间产生静电力,使它们结合在一起,形成一个NaCl分子。
根据库仑定律,两相反电荷间的静电力表示为:
在εr是介质的相对介电常数。
因此,两个电荷之间的静电力与电荷所在介质的相对介电常数成反比。
的电离过程很容易用介质的相对介电常数来解释。空气的相对介电常数为1.00058986±0.00000050或1,水的相对介电常数为20oC是80。
所以,在水中,Na和Cl之间的静电力比空气中的小80倍。
钠和氯之间的静电力变得如此之小,以至于在水中很难将钠和氯结合在一起。
这就是为什么当NaCl(氯化钠)溶解在水中时,它的分子会分裂成正的Na离子和负的Cl离子——即使在室温或低于室温。
这是电离氯化钠的过程。
电离过程-在视频中解释
对于那些喜欢视频解释的人,下面的视频解释了什么是电离,以及氯化钠的电离过程。