离子的产生原理

离子的产生原理

离子是指原子由于自身或外界的作用而失去或得到一个或几个电子使其达到最外层电子数为8个或2个的稳定结构。这一过程称为电离，电离过程所需或放出的能量称为电离能。

在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。带电荷的原子叫做离子，带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由于静电作用而形成不带电性的化合物。

原子是由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，绕核运动的电子带负电荷，原子的核电荷数与核外壳层电子数相等，因此原子显电中性，如果原子从外获得的能量超过某个壳层电子的结合能，那么这个电子就可脱离原子核的引力场范围成为自由电子。

当原子失去一个或多个电子时，核电荷数多于核外壳层电子数，这时原子就变成带正电荷的离子。同样某些元素的原子能粘上一个电子，使得核外壳层电子总数大于核电荷数，此时原子变成带负电荷的负离子。

在多数情形下，原子失去电子变成正离子，在绝对温度不为零的任何气体中都有一定数量的原子被电离，在气体放电过程中以及受控聚变装置产生的高温等离子体中，有大量的工作气体原子和杂质原子的壳层电子被剥离成为离子，例如氧原子，若失去一个电子记作O+，若失去两电子记作O2+。以此类推，此外以离子键组的化合物，如可溶于水的酸、碱、盐，在它们的水溶液中存在着大量的正负离子。

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