Publication

Ionisation equilibrium in the electron-proton gas

Nicolas Macris
1990
Journal Articles

Résumé

Using Fefferman's analysis of the quantum electron-proton gas, we give a rigorous proof of ionization equilibrium in this system. Ionization equilibrium phases are obtained as low-density and low-temperature limits, letting the chemical potentialmgr(T) approach the ground-state energy of the hydrogen atom as the temperatureT tends to zero. The rate of ionization is determined by the slope ofmgr(T) atT=0 and is correctly given by the Saha formula. We also discuss a simpler model where a single quantum particle interacts with a classical gas of hard spheres.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/1697db24-8cc7-4909-8e75-59991420691e

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Concepts associés (32)

Self-ionization of water

The self-ionization of water (also autoionization of water, and autodissociation of water) is an ionization reaction in pure water or in an aqueous solution, in which a water molecule, H2O, deprotonates (loses the nucleus of one of its hydrogen atoms) to become a hydroxide ion, OH−. The hydrogen nucleus, H+, immediately protonates another water molecule to form a hydronium cation, H3O+. It is an example of autoprotolysis, and exemplifies the amphoteric nature of water.

Énergie d'ionisation

thumb|right|600px|Graphique des premières énergies d'ionisation en eV, en fonction du numéro atomique. L'énergie d'ionisation augmente graduellement des métaux alcalins jusqu'aux gaz nobles. Et dans une colonne donnée du tableau périodique, l'énergie d'ionisation diminue du premier rang jusqu'au dernier, à cause de la distance croissante du noyau jusqu'à la couche des électrons de valence.

Gaz de Fermi

Un gaz de Fermi idéal est un état de la matière constitué d'un ensemble de nombreux fermions sans interaction. Les fermions sont des particules ayant un spin demi-entier (1/2, 3/2), comme les électrons, les protons et les neutrons ; la propriété essentielle des fermions est de ne pas pouvoir occuper en même temps le même état quantique, en raison du principe d'exclusion de Pauli.

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