Autoionización

La autoionización és un procés pel qual un àtom o una molècula en estat excitat emet espontàneament un dels electrons de la capa externa, passant aixina d'un estat en càrrega Z a un estat en càrrega Z + 1, per eixemple d'un estat eléctricamente neutre a un estat individualment ionizado.

Els estats autoionisants solen ser de curta duració i, per tant, poden descriure's com resonàncies de Fano en lloc d'estats lligats normals. Es poden observar com a variacions en les seccions travesseres de ionisació d'àtoms i molècules, per mig de fotoionización, ionisació electrònica i atres métodos.

Eixemples

Com a eixemple, vàries resonàncies de Fano en l'espectre de fotoionización ultravioleta extrem del neó s'atribuïxen a estats autoionisants. Alguns es deuen a excitació d'un sol electró, com una série de tres picos forts de forma similar en energies de 45,546, 47,121 i 47,692 eV que s'interpreten com a estats 1s² 2s¹ 2p⁶ n p (¹P) per a n = 3, 4 i 5. Estos estats del neó neutre es troben més allà de la primera energia de ionisació perque es necessita més energia per a excitar un electró 2s que per a eliminar un electró 2p. Quan es produïx la autoionización, la desexcitación np → 2s proporciona l'energia necessària per a eliminar un electró 2p i formar l'estat fonamental Ne⁺.

Atres resonàncies s'atribuïxen a excitació de dos electrons. El mateix espectre de fotoionización del neó considerat anteriorment conté una quarta resonància forta en la mateixa regió a 44,979 eV pero en una forma molt diferent, que s'interpreta com l'estat 1s² 2s² 2p⁴ 3s 3p (¹P). Per a la autoionización, la transició 3s → 2p proporciona l'energia per a eliminar l'electró 3p.

L'ionisació d'electrons permet l'observació d'alguns estats que els fotons no poden excitar per regles de selecció. Novament, per eixemple, en el neó, l'excitació d'estats triplets està prohibida per la regla de selecció d'espin ΔS = 0, pero 1s ² 2s ² 2p⁴ 3s 3p (³P) s'ha observat per mig de ionisació d'electrons a 42,04 eV. També s'ha utilisat l'impacte iònic de ions H⁺, He⁺ i Ne⁺ d'alta energia.

Si falta un electró intern, un ion positiu pot autoionizarse encara més i perdre un segon electró en l'efecte Auger. En el neó, l'excitació de rajos X pot eliminar un electró 1s, produint un ion Ne⁺ excitat en configuració 1s¹ 2s² 2p⁶. En el procés Auger posterior, una transició 2s → 1s i l'emissió simultànea d'un segon electró des de 2p conduïx a l'estat iònic Ne²⁺ 1s² 2s¹ 2p⁵.

Les molècules, ademés, poden tindre estats de Rydberg autoionisants vibratorios, en els que la chicoteta cantitat d'energia necessària per a ionizar un estat de Rydberg la proporciona l'excitació vibratoria.

Autodesprendimiento

Quan l'estat excitat de l'àtom o molècula consistix en un estat compost d'una partícula neutra i un electró unit resonantement, la autoionización es denomina autodesprendimiento. En este cas, l'estat compost comença en una càrrega neta negativa abans del procés de autoionización i termina en una càrrega neutra. L'estat final serà a sovint un estat excitat per vibració o rotació com a resultat de l'excés d'energia del procés d'unió resonante.