Skillnad mellan excitation och ioniseringspotential
Share
Huvudskillnad - Excitation vs Ionization Potential
Spänning och joniseringspotential är två termer som används i kemi för att förklara förhållandet mellan elektroner och atomkärnor av kemiska element. Atomkärnor består av protoner och neutroner. Därför är de positivt laddade. Det finns elektroner i rörelse runt kärnan längs vissa energinivåer. Elektroner är negativt laddade. Excitation är rörelsen av en elektron från en lägre energinivå till en högre energinivå genom att absorbera energi. Det gör en atomflytta från ett marktillstånd till ett upphetsat tillstånd. Ioniseringsenergi är avlägsnandet av en elektron från en neutral gasformig atom. Detta gör en katjon; när en elektron avlägsnas har inte atomen en negativ laddning för att neutralisera den positiva laddningen av atomen. Den största skillnaden mellan excitering och joniseringspotential är det excitation förklarar rörelsen av en elektron från en lägre energinivå till en högre energinivå medan joniseringspotential förklarar fullständigt avlägsnande av en elektron från en energinivå.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är Excitation
- Definition, förklaring, elektromagnetiskt spektrum
2. Vad är ioniseringspotential
- Definition, första ioniseringsenergi, andra ioniseringsenergi
3. Vad är skillnaden mellan excitation och ioniseringspotential
- Jämförelse av viktiga skillnader
Nyckelord: atomkärnor, elektromagnetiskt spektrum, elektron, excitation, upphetsad stat, markstat, ioniseringsenergi, ioniseringspotential
Vad är Excitation
I kemi är excitation tillsatsen av en diskret mängd energi till ett system, såsom en atomkärna, en atom eller en molekyl. Excitation orsakar förändringen av energin i systemet från ett jordat energiläge till ett upphetsat energitillstånd.
Systemets upphetsade tillstånd har diskreta värderingar snarare än en fördelning av energier. Detta beror på att excitation endast uppträder när en atom (eller något annat system som nämns ovan) absorberar en viss del av energi. Till exempel, för att göra en elektron flytta till ett exciterat tillstånd, bör den mängd energi som ska ges lika med energiförskjutningen mellan marktillståndet och det exciterade tillståndet. Om den givna energin inte är lika med denna energiförbrukning uppstår inte excitation.
Samma som för elektroner, protoner och neutroner i atomkärnor kan upphetsas när de ges den önskade mängden energi. Men den energi som krävs för att kärnan ska röra sig till ett upphetsat tillstånd är mycket högt jämfört med det hos elektroner.
Ett system förblir inte i det upphetsade tillståndet länge sedan ett upphetsat tillstånd med hög energi inte är stabil. Därför behöver systemet släppa ut denna energi och återgå till marktillståndet. Energin frigörs i form av utsläpp av kvantenergi, som fotoner. Det förekommer vanligtvis i form av synligt ljus eller gammastrålning. Denna retur kallas förfall. Förfall är omvänt av excitation.
Elektromagnetiskt spektrum
Figur 1: Elektromagnetiskt spektrum av väte
När en elektron har absorberat energi och kommer till ett upphetsat tillstånd, återgår det till sitt marktillstånd genom att emittera samma mängd energi. Denna utsända energi leder till bildandet av ett elektromagnetiskt spektrum. Det elektromagnetiska spektret är en serie linjer. Varje rad anger den energi som emitteras när den återgår till marktillståndet.
Vad är ioniseringspotential
Ioniseringspotential eller joniseringsenergi är den mängd energi som krävs för att avlägsna den mest löst bundna elektronen från en neutral, gasformig atom. Denna elektron är en valenselektron eftersom den är den elektron som ligger längst bort från atomkärnan. Joniseringen av en neutral atom orsakar bildandet av en katjon.
Avlägsnandet av denna elektron är en endoterm process, i vilken energi absorberas från utsidan. Därför är joniseringspotentialen ett positivt värde. Generellt närmare elektronen till atomkärnan, högre joniseringspotentialen.
För element i det periodiska systemet finns det joniseringspotentialer som ges som första joniseringsenergi, andra joniseringsenergi, tredje joniseringsenergi och så vidare. Första joniseringsenergin är den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från en neutral gasformig atom som bildar en katjon. Den andra joniseringsenergin för den atomen är den mängd energi som krävs för att avlägsna en elektron från katjonen bildad efter första jonisering.
Figur 2: Första ioniseringsvariationer i periodiskt system
I allmänhet minskar joniseringsenergin ner gruppen i det periodiska bordet. Detta beror på ökningen av atomstorleken. När atomstorleken ökar minskar attraktionen till den längsta elektronen från atomkärnan. Då är det lätt att ta bort den elektronen. Därför krävs en mindre energi, vilket resulterar i en minskad joniseringspotential.
Men när man går från vänster till höger längs en period av det periodiska bordet, finns det ett mönster av joniseringsenergi. Joniseringsenergierna varierar beroende på elementets elektroniska konfiguration. Exempelvis är joniseringsenergin i grupp 2-elementen högre än den för grupp 1-element och grupp 3-element också.
Skillnad mellan excitation och ioniseringspotential
Definition
Excite: Excitation är tillsatsen av en diskret mängd energi till ett system såsom en atomkärna, en atom eller en molekyl.
Joniseringspotential: Ioniseringspotential är den mängd energi som krävs för att avlägsna den mest löst bundna elektronen från en neutral, gasformig atom.
Ändamål
Excite: Excitation förklarar rörelsen av en elektron från en lägre energinivå till en högre energinivå.
Joniseringspotential: Ioniseringspotential förklarar borttagning av en elektron från en energinivå helt.
Energiförändring
Excite: Excitation kräver energi från utsidan, men denna energi släpps snart som fotoner.
Joniseringspotential: Ioniseringspotential är mängden energi som absorberas av en atom, och den släpps inte igen.
Slutproduktstabilitet
Excite: Excitationen bildar ett upphetsat tillstånd som är instabil och har en kort livstid.
Joniseringspotential: Ioniseringspotentialen bildar en katjon som de flesta gånger är stabila efter avlägsnande av en elektron.
Slutsats
Spänning och joniseringspotential i kemi är två termer som används för att förklara förhållandet mellan energiförändringar och atomärt beteende hos kemiska element. Huvudskillnaden mellan exciterings- och joniseringspotential är att excitation förklarar rörelsen av en elektron från en lägre energinivå till en högre energinivå medan joniseringspotential förklarar fullständigt avlägsnande av en elektron från en energinivå.
Referens:
1. "Excitation." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 17 Aug. 2006, Tillgänglig här.
2. "Upphetsad stat." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 22 januari 2018, Tillgänglig här.
3. "Ioniseringsenergier." Ioniseringsenergi, tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Vätgasspektrum" Av OrangeDog - eget arbete av uppladdare. En logaritmisk plot av λ för, där n 'varierar från 1 till 6, n sträcker sig från n' + 1 till och R är w: Rydbergkonstanten (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "First Ionization Energy" Av Sponk (PNG-fil) Glrx (SVG-fil) Wylve (zh-Hans, zh-Hant) Palosirkka (fi) Michel Djerzinski (vi) TFerenczy (cz) Obsuser (sr-EC, sr-EL , hs, bs, sh) DePiep (element 104-108) Bob Saint Clar (fr) Shizhao (zh-Hans) Wiki LIC (er) Agung karjono (id) Szaszicska (hu) - eget arbete baserat på: Erste Ionisierungsenergie PSE-färg coded.png av Sponk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
