Kluczowa różnica – wzbudzenie a potencjał jonizacyjny
Dwa terminy potencjał wzbudzenia i potencjał jonizacji są związane z energią wymaganą do poruszania elektronów, ale istnieje między nimi różnica w zależności od miejsca docelowego ruchu elektronu. Innymi słowy, w tych dwóch sytuacjach miejsce przeznaczenia elektronu po ruchu jest inne. W ten sposób można zidentyfikować dwa ruchy elektronów. Elektrony mogą albo przenieść się na wyższy poziom energii w atomie lub cząsteczce, albo odłączyć się od jądra i oddalić się od atomu. Oba te procesy wymagają określonych ilości energii. Elektrony nie mogą się poruszać, chyba że wymagana energia nie zostanie pochłonięta. Kluczowa różnica między potencjałem wzbudzenia a potencjałem jonizacji polega na tym, że potencjał wzbudzenia to energia wymagana do przeskoczenia z jednego poziomu energii na drugi, podczas gdy potencjał jonizacji to energia wymagana do usunięcia elektronu z atomu.
Jaki jest potencjał wzbudzenia?
Atomy mają poziomy energii zwane orbitami. Na tych orbitach elektrony krążą wokół jądra. Elektrony nie mogą wybierać dowolnych orbit; są one umieszczane na określonych orbitach zgodnie z ich poziomami energii i są ograniczone do poruszania się lub przeskakiwania na inny poziom energii, chyba że wchłoną wymaganą ilość energii. Przejście z jednej orbity na drugą po pochłonięciu wymaganej ilości energii nazywamy wzbudzeniem, a energia pochłonięta do przejścia z jednej orbity na drugą nazywana jest potencjałem wzbudzenia lub energią wzbudzenia.
Jaki jest potencjał jonizacji?
Jonizacja to proces usuwania elektronu z powłoki walencyjnej. Ogólnie rzecz biorąc, elektrony są związane z jądrem poprzez silne siły elektrostatyczne. Dlatego do całkowitego usunięcia elektronu z atomu potrzebna jest energia. Jest to zdefiniowane jako usunięcie elektronu z atomu lub cząsteczki na nieskończoną odległość. Energia wymagana do tego procesu nazywana jest „energią jonizacji” lub „potencjałem jonizacji”.
Innymi słowy, jest to różnica potencjałów między stanem początkowym, w którym elektron jest związany z jądrem, a stanem końcowym, w którym elektron nie jest już związany z jądrem, gdzie spoczywa w nieskończoności.
Okresowe trendy energii jonizacji (IE) a liczba protonów
Jaka jest różnica między potencjałem wzbudzenia i jonizacji?
Definicja potencjału wzbudzenia i jonizacji
Potencjał wzbudzenia:
Energia pochłonięta przez elektron, aby przejść z jednego poziomu energii na wyższy, nazywana jest „potencjałem wzbudzenia” lub energią wzbudzenia. Jest to zwykle różnica energii między stanem początkowym a końcowym.
Uwaga: elektron porusza się wewnątrz atomu, ale na różnych poziomach energii.
Potencjał jonizacji:
Energia wymagana do usunięcia elektronu z atomu nazywana jest „potencjałem jonizacji” lub „energią jonizacji”. Jest to różnica potencjałów między dwoma stanami, w których elektron jest związany z jądrem, a elektron jest usuwany z atomu. Energia, gdy elektron znajduje się w nieskończonej odległości, jest uważana za zero.
Uwaga: elektron jest usuwany z atomu i nie ma przyciągania do jądra po jego usunięciu.
Obliczenia:
Potencjał wzbudzenia:
Kiedy elektron przeskakuje ze stanu podstawowego (n=1) na inny (n=2) poziom energii, odpowiednia energia nazywa się 1st potencjał wzbudzenia.
| 1st potencjał wzbudzenia=Energia (n=2 poziom) – Energia (n=1 poziom)=-3,4 ev – (-13,6 ev)=10,2 ev |
Kiedy elektron przeskakuje ze stanu podstawowego (n=1) na inny (n=3) poziom energii, odpowiednia energia nazywana jest drugim potencjałem wzbudzenia.
| 2nd potencjał wzbudzenia=Energia (n=3 poziom) – Energia (n=1 poziom)=-1,5 ev – (-13,6 ev)=12,1 ev |
Potencjał jonizacji:
Rozważ usunięcie elektronu z poziomu energii n=1. Potencjał jonizacji to energia potrzebna do usunięcia elektronu z poziomu n=1 do nieskończoności.
| Potencjał jonizacji=E nieskończoność – E (n=1 poziom)=0 – (-13,6 ev)=13,6 ev |
W atomach najbardziej luźno związane elektrony są usuwane jako pierwsze, a potencjał jonizacji stopniowo wzrasta w miarę jonizacji.
