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Ion

Définition

Un ion (du grec iôn : « qui va ») est un atome, un groupe d'atomes ou une molécule qui porte une ou plusieurs charge(s) électrique(s) élémentaire(s).

Ionisation de la matière condensée

Au contact d'un solvant polaire, comme l'eau, les composés ioniques liquides, tel l'acide sulfurique, ou solides, telle la potasse (hydroxyde de potassium) ou le sel (chlorure de sodium), se dissocient en ions au cours d'un processus appelé solvatation. Par exemple, la molécule de chlorure de sodium (NaCl) se dissocie en ions Na⁺ et Cl^–. L'ion Na⁺ est appelé cation car il est attiré par la cathode (électrode négative) lors d'une électrolyse et l'ion Cl^– est un anion qui est, lui, attiré par l'anode (électrode positive).

Le symbole Na⁺ signifie que l'atome de sodium (Na, abréviation de natrium) a perdu un électron et possède donc une charge positive tandis que le symbole Cl^– signifie que l'atome de chlore a gagné un électron et possède donc une charge électrique négative.

La mesure de la conductivité électrique d'une solution (conductimétrie) permet d'estimer sa teneur globale en ions.

L'eau des océans, qui constituent la plus importante réserve hydrique de la Terre, est riche en ions :

Ionisation des gaz

Seules les molécules polaires, tels l'ammoniac ou le dioxyde de carbone, sont facilement ionisées dans l'eau. Les faibles concentrations constatées dans les eaux naturelles ne résultent que de la faible teneur de ces gaz dans l'atmosphère (loi de Henry). L'ionisation des gaz peut toutefois être réalisée grâce à :

• une température très élevée :

La chaleur — typiquement plus de 10000 K — apporte l'énergie nécessaire à cette ionisation et produit un plasma, gaz partiellement ou complètement ionisé. Constitué d'un mélange d'ions, chargés positivement, et d'électrons, négatifs, le plasma est dans son ensemble électriquement neutre. Le Soleil est un plasma.

• un rayonnement électromagnétique :

L'ionisation radiative se produit sous l'action d'un rayonnement de courte longueur d'onde, dit ionisant, tels les rayons UV ou les rayons X : les gaz de la haute atmosphère, l'ionosphère, ionisés par le rayonnement solaire, participent à la formation de couches réfléchissant les ondes radio sur ondes courtes.

• un champ électrique intense :

La torche à plasma, encore appelée ICP (spectrométrie d'émission à couplage inductif), est une technique qui utilise un plasma, généré grâce à un intense champ électrique, pour vaporiser et ioniser les composés à analyser. Les éclairs sont un autre exemple d'ionisation électrique.

• un faisceau de particules :

Les collisions entre les molécules gazeuses de l'ionosphère avec les particules solaires de haute énergie peuvent générer des aurores polaires.

Autres sens

Ion est également :

• le titre d'un des dialogues de Platon, voir Ion
• le nom du héros éponyme des Ioniens, voir Ion
• le nom d'un poète tragique antique, voir Ion de Chios