¿Es posible tener un plasma hecho de iones poliatómicos en lugar de iones monoatómicos?
Quiero saber todos los detalles por los que tal cosa puede ser alcanzable o no y, si es posible, qué métodos podemos utilizar para crear tal sustancia.
Sí, un plasma contiene iones positivos y electrones negativos, pero los iones positivos no tienen por qué ser átomos. De hecho, las cargas negativas ni siquiera necesitan ser electrones. Por ejemplo, el grabado por plasma del silicio se realiza utilizando un plasma de hexafluoruro de azufre que consiste (principalmente) en SF $_5^+$ y F $^-$ iones.
No estoy seguro de que la palabra plasma tiene una definición precisa, aparte de significar vagamente un estado gaseoso que contiene partículas cargadas pero eléctricamente neutro en general.
Un plasma puede estar compuesto por moléculas siempre que la temperatura del plasma sea suficiente para ionizar la molécula sin disociando de la misma. Tenga en cuenta que la mayoría de las definiciones de los plasmas no requieren realmente un porcentaje de ionización (por ejemplo, un gas que sólo tiene un 1% de ionización se considera un plasma "frío", mientras que algo mucho más que esto se suele considerar un plasma "caliente").
Se puede crear un plasma molecular de la misma manera que se hace un plasma monatómico: calentando el gas (obviamente no hasta el punto de que se produzca la mencionada disociación).
¿Cómo podemos ionizar una molécula sin disociarla primero? ¿Se suelen crear iones poliatómicos mediante ese proceso?
En primer lugar, los plasmas neutros típicos contienen tanto iones como electrones. Los iones pueden ser poliatómicos o monoatómicos. También existen plasmas no neutros, que están compuestos únicamente por iones o electrones.
Los plasmas en el laboratorio suelen crearse (aunque no necesariamente) inyectando primero un gas en una cámara de vacío y luego ionizando ese gas mediante grandes campos eléctricos. Los campos eléctricos que inicialmente descomponen el gas pueden provenir de diferentes fuentes (por ejemplo, campos eléctricos toroidales en un tokamak, o grandes campos de desplazamiento en una antena de acoplamiento capacitivo). Una vez que el gas se ha descompuesto hasta cierto punto, el plasma se mantiene normalmente mediante la ionización por impacto de electrones.
Dependiendo de la temperatura de los electrones, y de la composición del gas inicial (diatómico), se pueden producir iones monoatómicos o poliatómicos. Si los electrones están lo suficientemente calientes, será difícil mantener una especie de ion poliatómico.
El plasma es esencialmente CUALQUIER gas ionizado que ha sido electrificado con electrones adicionales en estados negativos y positivos. Si fueras capaz de crear un plasma de oxígeno con iones poliatómicos, seguiría siendo un plasma. Yo trataría de mezclar un segundo gas con el Oxígeno si estuviera intentando hacer esto. Aquí está mi fuente: Fundamentos del tratamiento con plasma
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Buena pregunta. Los electrones que forman los enlaces moleculares son los que están más débilmente unidos en primer lugar. Por eso orbitan entre dos átomos, en lugar de orbitar un solo átomo. Y esos electrones débilmente ligados serían probablemente los primeros en verse afectados en la ionización. O bien se desprenden, o se emparejan con un electrón donado en su lugar. En cualquier caso, ya no se emparejan para formar un enlace molecular. Esta sencilla teoría predice que las moléculas con un doble enlace tienen más probabilidades de sobrevivir a la ionización. A una molécula ionizada de O2 le queda un enlace.