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Central nuclear de Isar, Alemania

Piscina de combustible nuclear gastado

Turbina de una central nuclear

¿Qué es un ión?

En física y química, un ión es un átomo o molécula que no tiene una carga eléctrica neutra. Se denomina catión un ión con carga eléctrica positiva, y anión un ión con carga eléctrica negativa.

¿Qué es un ión?

El proceso de ganar o perder electrones (respecto al átomo o molécula neutros) se llama ionización. Se suelen representar los cationes y los aniones con el símbolo del átomo correspondiente y el símbolo "+" o "-", respectivamente. Si el número de electrones ganado o perdido es mayor que uno, esto también se indica.

Los cationes y aniones son atraídos hacia el cátodo y el ánodo, respectivamente.

Los iones se dividen en monoatomicos y poliatomomicos.

Michael Faraday fue el primero de proponer la existencia de los iones, en 1830, pero fue Arrhenius quien desarrolló la teoría correspondiente en 1884. Esto le valió el Premio Nobel de Química en 1903.

¿Qué es la ionización?

La ionización es el fenómeno mediate el cual, un átomo pierde o gana uno o más electrones.

En física, los átomos completamente ionizados, como los de las partículas alfa, se denominan comúnmente partículas cargadas. La ionización se realiza generalmente mediante la aplicación de alta energía a los átomos, en forma de potencial eléctrico o radiación. Un gas ionizado se llama plasma.

Algunos de los componentes resultates de las reacciones de fisión nuclear son elementos altamente ionizados.

¿Qué son los aniones y los cationes?

Los iones pueden ser de dos tipos:

  • Los aniones. Los aniones son iones que tienen carga negativa. A si vez, son atraídos por los ánodos.
  • Los cationes. Los cationes son iones con carga positiva. En esta ocasión, son atraídos por los cátodos.

Un cátodo es un electrodo que sufre una reacción de reducción, ​mediante la cual un material reduce su estado de oxidación al recibir electrones. El ánodo es un electrodo en el que se produce una reacción de oxidación, mediante la cual un material, al perder electrones, incrementa su estado de oxidación.

¿Qué es la energía de ionización?

La energía de ionización es la energía requerida para eliminar electrones de un átomo. También se llama potencial de ionización.

Para los átomos individuales en un vacío, hay una constante física asociada con el proceso de ionización.  Estos términos también se usan para describir la ionización de moléculas y sólidos, pero los valores no son constantes, ya que la ionización está influenciada por los enlaces químicos locales, la geometría y la temperatura.

La energía de ionización disminuye a lo largo de un grupo de tablas periódicas, y aumenta de izquierda a derecha a lo largo del período. Estas tendencias son exactamente opuestas a las del rayo atómico. La razón es que, el propósito de un átomo es formar un octeto (gracias a los electrones de valencia). Entonces, se mueve más hacia los grupos de la derecha de la tabla periódica (hacia los "gases nobles") nos encontramos con átomos con un alto valor de energía de ionización.

Primera energía de ionización

Se llama primera energía de ionización, la energía requerida para eliminar un electrón, segunda energía de ionización que se requiere para eliminar dos electrones, y así sucesivamente. Las energías de ionización subsiguientes son siempre significativamente más grandes que las anteriores.

Es por esto que los iones tienden a formarse de ciertas maneras. Por ejemplo, el sodio se encuentra como Na+ , pero normalmente no como Na 2+ , debido a la alta segunda energía de ionización requerida, que es mucho más alta que la primera energía de ionización. De manera similar, el magnesio se encuentra como Mg 2+ y no Mg 3+ , y aluminioexiste como un catión 3+

Generalmente, los potenciales de ionización decrecen de arriba abajo, y crecen de izquierda a derecha en la tabla periódica. Esta tendencia es inversa de la que se encuentra para el radio atómico. Esto se debe a que, en átomos pequeños, los electrones son atraídos más fuertemente por el núcleo y hay más energía para arrancarlos.

Primer potencial de ionización

El primer potencial de ionización es el que se necesita para para arrancar el primer electrón de un átomo neutro; el segundo potencial es el que se neceista para arrancar dos electrones, y así sucesivamente.

Los potenciales de ionización se van incrementando gradualmente. Generalmente, hay un salto considerable de energía en algún punto de la serie. Esto hace que cada átomo tienda a formar un cierto tipo de catión.

¿Qué es la radiación ionizante?

Las radiaciones ionizantes son aquellas que tienen una frecuencia lo suficientemente grande para ionizar los átomos o las moléculas de las sustancias expuestas. Este tipo de radiación es capaz de modificar la estructura química de las sustancias sobre las que inciden y pueden producir efectos biológicos a largo plazo sobre los seres vivos.

Un ejemplo de radiación ionixante sería la modificación del ADN de las células, estas mutaciones del ADN pueden derivar en cáncer. Los rayos X y la radiación gamma serían dos ejemplos de radiacioneselectromagnéticas altamente ionizantes.

¿Qué es la radiación no ionizante?

Las radiaciones no ionizantes son aquellas que no tienen suficiente frecuencia para provocar la ionización de los materiales expuestos. Como ejemplo de radiaciones no ionizantes se pueden citar las microondas o las ondas de radio.

Este tipo de radiación no tienen la energía suficiente para provocar directamente mutaciones del ADNy, por tanto, probablemente no pueden iniciar la carcinogénesis pero podrían ser promotores.

Hoy en día se habla de contaminación electromagnética para referirse a la exposición de los seres vivos o los aparatos a un campo electromagnético y se discute sobre los efectos de esta exposición sobre la salud o la fertilidad.

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Última revisión: 26 de marzo de 2020