La energía iónica o de ionización es aquella que se necesita cuando se desea separar un electrón de un átomo. Es un tipo de energía que se utiliza en todo tipo de electrodomésticos y aparatos en casa, como los televisores, pero que además se utiliza mucho en los campos de la química y la física. Veamos a continuación todo sobre la Energia iónica: que es, usos y las ventajas y desventajas.
¿Qué es la energía iónica?
La energía iónica o ionización, en química, es la cantidad de energía requerida para eliminar un electrón de un átomo o molécula aislada. Hay una energía de ionización para cada electrón sucesivo eliminado; sin embargo, la energía de ionización asociada con la eliminación del primer electrón (la más débilmente retenida) es la más utilizada.
La energía iónica de un elemento químico, expresada en julios (o electrón voltios), generalmente se mide en un tubo de descarga eléctrica en el que un electrón de rápido movimiento generado por una corriente eléctrica colisiona con un átomo gaseoso del elemento, causando su eyección uno de sus electrones. Para un átomo de hidrógeno, compuesto por un electrón en órbita unido a un núcleo de un protón, se requiere una energía de ionización de 2,18 × 10-18 julios (13,6 electronvoltios) para forzar al electrón desde su nivel de energía más bajo completamente fuera del átomo. La magnitud de la energía de ionización de un elemento depende de los efectos combinados de la carga eléctrica del núcleo, el tamaño del átomo y su configuración electrónica. Entre los elementos químicos de cualquier período, la eliminación de un electrón es más difícil para los gases nobles y más fácil para los metales alcalinos.
La energía iónica requerida para la eliminación de electrones aumenta progresivamente a medida que el átomo pierde electrones, porque la carga positiva en el núcleo del átomo no cambia y, por lo tanto, con cada extracción de un electrón, el resto se mantiene con más firmeza. La energía de ionización se informa a menudo como la cantidad de energía (en julios) requerida para ionizar el número de átomos o moléculas presentes en un mol (es decir, la cantidad en gramos de una sustancia dada numéricamente igual a su peso atómico o molecular). Una mole de átomos de hidrógeno tiene un peso atómico de 1.00 gramos, y la energía de ionización es de 1.312 kilojulios por mol de hidrógeno.
La energía de ionización es una medida de la capacidad de un elemento para entrar en reacciones químicas que requieren la formación de iones o la donación de electrones. También está generalmente relacionado con la naturaleza de la unión química en los compuestos formados por los elementos.
¿Cuales son los usos de la energia iónica?
Aunque es un concepto bastante abstracto en el caso de no dedicarnos a la química o a la física, lo cierto es que podemos decir que la energía iónica cuenta con algunos usos entre los que tenemos:
Detección de amenazas
Los distintos tipos de estudios realizados en torno a la energía iónica, han permitido desarrollar métodos que permiten poder detectar cualquier tipo de amenaza que tiene que ver con explosivos y drogas.
Tubos fluorescentes y televisores
Por otro lado, se sabe que el proceso de ionización también se da para el buen funcionamineto de los tubos fluorescentes, pero no solo eso sino que también nos sirve para que los televisores de plasma puedan encenderse.
Control de rayos
Además de la potencia que se consigue con la ionización hace posible también el control de la fuerza o energía que liberan los rayos en una tormenta, de modo que la intensidad de estos se puede reducir con aparatos específicos que utilizan la mencionada ionización y que están actualmente en desarrollo.
Esterilización
Por último cabe añadir que a través de la ionización es también posible esterilizar un instrumento, de modo que desaparecerán todos los microorganismos de un determinado lugar a través de aplicar un proceso que tiene que ver además con la radiación.
Biotecnología
En el campo de la biotecnología, la energía de ionización puede aplicarse para el análisis de proteínas, péptidos, oligonucleótidos
Análisis farmacéutico
Así mismo se puede utilizar para el descubrimiento de drogas, química combinatoria, y para controlar el metabolismo de los medicamentos
Las ventajas y las desventajas de la energía iónica
Aunque todavía queda mucho hasta ver auténticas aplicaciones para la energía iónica, comienzan a escucharse voces que argumentan cuáles son las ventajas de su uso, aunque como cualquier otra energía puede contar también con desventajas.
Ventajas de la energía iónica
La principal ventaja es que la energía iónica para ser generada necesita de electrones y átomos y no es necesario que estos los tome de la electricidad, de modo que en principio podría llegar a ser una energía limpia si tenemos en cuenta que podría crearse a partir de electrones y átomos tomados de la energía solar (mediante los paneles solares).
Pensemos que algunas misiones espaciales recientes, han utilizado un sistema de motores iónicos (similares aunque evolucionados, a los que se utilizan en los secadores de pelo del mismo estilo), y que estos se han generado con paneles fotovoltaicos, es decir que para su creación necesitan tan solo la energía que proviene del sol.
Por otro lado, podríamos ahorrar también en el gasto de combustible. Volviendo a los motores de ionización; estos liberan energía que reduce muchísimo el consumo de combustible, de modo que quien sabe si estos podría tener algún tipo de aplicación futura en nuestras vidas.
Desventajas de la energía iónica
En cuanto a desventajas, mucho habría que entrar en materia o entender de ello para poder comenzar a verlas, dado que la energía de ionización sigue siendo un tipo de energía por descubrir en lo que a usos reales y funciones más específicas se refiere.
La ausencia de una energía estable al respecto de esta energía hace que tampoco sea del todo fiable, de modo que no podemos quedarnos con la idea de que a la larga se vaya a aplicar en usos cotidianos. Además sería por lo visto una energía costosa de generar.
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