Diferența dintre potențialul de excitație și ionizare

Diferența principală - potențialul de excitație vs. ionizare

Excitarea și potențialul de ionizare sunt doi termeni utilizați în chimie pentru a explica relația dintre electroni și nucleele atomice ale elementelor chimice. Atomii nuclei sunt compuși din protoni și neutroni. Prin urmare, ele sunt încărcate pozitiv. Există electroni în mișcare în jurul nucleului de-a lungul anumitor niveluri de energie. Electronii sunt încărcați negativ. Excitarea este mișcarea unui electron de la un nivel de energie mai scăzut la un nivel de energie mai ridicat prin absorbția energiei. Ea face ca un atom să se miște de la o stare de bază la o stare excitat. Energia ionizată este îndepărtarea unui electron dintr-un atom gazos neutru. Acesta este un cation; când un electron este îndepărtat, atomul nu are o sarcină negativă pentru a neutraliza sarcina pozitivă a atomului. Principala diferență dintre potențialul de excitație și ionizare este aceea excitația explică mișcarea unui electron de la un nivel de energie mai scăzut la un nivel de energie mai ridicat, în timp ce potențialul de ionizare explică îndepărtarea completă a unui electron de la un nivel de energie.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Excitația
     - Definiție, Explicație, Spectrul Electromagnetic
2. Ce este potențialul de ionizare
     - Definiție, prima energie de ionizare, a doua energie de ionizare
3. Care este diferența dintre potențialul de excitație și ionizare
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: nucleu atomic, spectru electromagnetic, electron, excitatie, stare excitata, stare terestra, ionizare, potential de ionizare

Ce este Excitația

În chimie, excitația este adăugarea unei cantități discrete de energie într-un sistem cum ar fi un nucleu atomic, un atom sau o moleculă. Excitarea provoacă schimbarea energiei sistemului de la o stare de energie la sol la o stare de energie excitată.

Stările excitate ale sistemelor au mai degrabă valori distincte decât o distribuție a energiilor. Acest lucru se datorează faptului că excitația apare numai atunci când un atom (sau orice alt sistem menționat mai sus) absoarbe o anumită porțiune de energie. De exemplu, pentru a face o deplasare electronică într-o stare excitată, cantitatea de energie care trebuie dată este egală cu diferența de energie dintre starea de bază și starea excitată. Dacă energia dată nu este egală cu această diferență de energie excitarea nu are loc.

La fel ca și pentru electroni, protonii și neutronii din nucleele atomice pot fi excitați atunci când li se dă cantitatea necesară de energie. Dar energia necesară pentru a face nucleul să se mute într-o stare excitată este foarte mare în comparație cu cea a electronilor.

Un sistem nu rămâne în starea excitat pentru o lungă perioadă de timp, deoarece o stare excitat care are o energie ridicată nu este stabilă. Prin urmare, sistemul trebuie să elibereze această energie și să revină la starea de bază. Energia este eliberată sub forma emisiei de energie cuantică, ca fotoni. Apare de obicei sub forma luminii vizibile sau a radiației gamma. Această întoarcere se numește decădere. Decaderea este inversul excitației.

Spectru electromagnetic

Figura 1: Spectrul electromagnetic al hidrogenului

Când un electron a absorbit energia și a ajuns într-o stare excitată, el se reîntoarce la starea solului emiterea aceleiași cantități de energie. Această energie emisă conduce la formarea unui spectru electromagnetic. Spectrul electromagnetic este o serie de linii. Fiecare linie indică energia emisă la revenirea la starea solului.

Ce este potențialul de ionizare

Potențialul de ionizare sau energia de ionizare reprezintă cantitatea de energie necesară pentru a îndepărta cel mai slab legat electron de la un atom neutru, gazos. Acest electron este un electron de valență, deoarece este cel care se află cel mai departe de nucleul atomic. Ionizarea unui atom neutru determină formarea unui cation.

Eliminarea acestui electron este un proces endotermic, în care energia este absorbită din exterior. Prin urmare, potențialul de ionizare este o valoare pozitivă. În general, mai aproape de electron la nucleul atomic, mai mare potențialul de ionizare.

Pentru elementele din tabelul periodic, există potențiale de ionizare date ca prima energie de ionizare, a doua energie de ionizare, a treia energie de ionizare și așa mai departe. Prima energie de ionizare este cantitatea de energie necesară pentru a îndepărta un electron de la un atom neutru gazos, formând un cation. A doua energie de ionizare a acelui atom este cantitatea de energie necesară pentru îndepărtarea unui electron din cationul format după prima ionizare.

Figura 2: Primele variații ale energiei ionizării în tabelul periodic

În general, energia de ionizare scade în josul grupului din tabelul periodic. Acest lucru se datorează creșterii dimensiunii atomice. Atunci când mărimea atomică crește, atracția celui mai îndepărtat atom din nucleul atomic scade. Apoi este ușor să eliminați acel electron. Prin urmare, este necesară o mai mică energie, rezultând un potențial de ionizare redus.

Dar când mergem de la stânga la dreapta de-a lungul unei perioade a mesei periodice, există un model de energie de ionizare. Energiile de ionizare variază în funcție de configurația electronică a elementelor. De exemplu, energia de ionizare a elementelor din grupa 2 este mai mare decât cea a elementelor din grupa 1 și a celor de grup 3.

Diferența dintre potențialul de excitație și ionizare

Definiție

Excitaţie: Excitarea este adăugarea unei cantități discrete de energie într-un sistem cum ar fi un nucleu atomic, un atom sau o moleculă.

Potențial de ionizare: Potențialul de ionizare este cantitatea de energie necesară pentru a îndepărta cel mai slab legat electron de la un atom neutru, gazos.

Scop

Excitaţie: Excitarea explică mișcarea unui electron de la un nivel de energie mai mic la un nivel de energie mai ridicat.

Potențial de ionizare: Potențialul de ionizare explică îndepărtarea completă a unui electron de la un nivel energetic.

Schimbarea energiei

Excitaţie: Excitarea necesită energie din afară, dar această energie este eliberată în curând sub formă de fotoni.

Potențial de ionizare:  Potențialul de ionizare este cantitatea de energie absorbită de un atom și nu este eliberată din nou.

Stabilitatea produsului final

Excitaţie:  Excitația formează o stare excitată care este instabilă și are o durată de viață scurtă.

Potențial de ionizare: Potențialul de ionizare formează un cation care, de cele mai multe ori, este stabil după îndepărtarea unui electron.

Concluzie

Excitarea și potențialul de ionizare în chimie sunt doi termeni folosiți pentru a explica relația dintre schimbările de energie și comportamentul atomic al elementelor chimice. Principala diferență între potențialul de excitație și ionizare este că excitația explică mișcarea unui electron de la un nivel de energie mai mic la un nivel de energie mai înalt, în timp ce potențialul de ionizare explică îndepărtarea completă a unui electron de la un nivel de energie.

 Referinţă:

1. "Excitație" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, in., 17 Aug. 2006, Disponibil aici.
2. "Starea excitat" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 22 ianuarie 2018, disponibil aici.
3. "Energii de ionizare" Energie de ionizare, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Spectrul hidrogenului" De OrangeDog - Lucrare proprie de către încărcător. Un comportament logaritmic al λ pentru, unde n 'variază de la 1 la 6, n variază de la n' + 1 până la, și R este constanta Rydberg (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commimedia
2. "Prima Energie de Ionizare" Cu Sponk (fișier PNG) Glrx (fișier SVG) Wylve (zh-Hans, zh-Hant) Palosirkka (fi) Michel Djerzinski (vi) TFerenczy , hr, bs, sh) DePiep (elemente 104-108) Bob Saint Clar (fr) Shizhao (zh-Hans) Wiki LIC (es) Agung karjono (id) Szaszicska (hu) coded.png de Sponk (CC BY 3.0) prin Wikimedia Commons