Skillnad mellan markstat och upphetsad stat

Huvudsakliga skillnaden - Ground State vs Excited State

Atomer är sammansatta av en atomkärna och elektroner som befinner sig i rörelsen kring den här kärnan. Elektroner har ingen specifik plats i en atom; de har bara en "sannolikhet" för att vara någonstans runt kärnan. Enligt dessa sannolikheter har forskare funnit diskreta energinivåer som har störst sannolikhet att innehålla elektroner. Dessa energinivåer innehåller elektroner som har en viss mängd energi. Energinivåerna som ligger nära atomkärnan har en lägre energi jämfört med de längre energinivåerna. När en atom ges en viss mängd energi, flyttas det till ett upphetsat tillstånd från marktillståndet på grund av en elektrons rörelse från en lägre energinivå till en högre energinivå. Huvudskillnaden mellan marktillstånd och upphetsat tillstånd är det marktillstånd är ett tillstånd där elektroner i ett system är i lägsta möjliga energinivåer medan upphetsat tillstånd är vilket tillstånd det system som har en högre energi än marktillståndet.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Ground State
      - Definition, Förklaring
2. Vad är upphetsad stat
     - Definition, Förklaring
3. Vad är skillnaden mellan markstat och upphetsad stat
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Atom, Atomkärnor, Elektron, Energinivå, Upphetsad stat, Marktillstånd, Vakuumstat

Vad är Ground State

Marktillstånd hänvisar till det tillstånd där alla elektroner i ett system (en atom, molekyl eller jon) ligger i lägsta möjliga energinivå. Därför är marktillståndet känt att inte ha någon energi jämfört med ett exciterat tillstånd eftersom elektronerna är i en "noll" energinivå. Markstaten kallas också vakuum tillstånd.

När energi ges till en atom i marktillståndet, kan den flytta till ett upphetsat tillstånd genom att absorbera energi. Men livslängden för det upphetsade tillståndet är mindre. Således returnerar atomen till marktillståndet och avger den absorberade energin som visas i följande bild.

Figur 1: Utsläpp av absorberad energi

Därför är marktillståndet mycket stabilt jämfört med det exciterade tillståndet och har en längre livslängd. I jordstatatomer har avståndet mellan elektroner och atomkärnan det minst möjliga avståndet. Elektronerna ligger närmare atomkärnan.

Vad är upphetsad stat

Upphetsad tillstånd av en atom hänvisar till staten som har en högre energi än den aktuella atoms tillstånd. Här är en eller flera elektroner inte på sin lägsta möjliga energinivå. Elektroner har flyttat till en högre energinivå genom att absorbera energi från utsidan. Men för att flytta till ett upphetsat tillstånd bör den tillförda energin vara lika med energiförskjutningen mellan de två energinivåerna. Annars skulle ingen excitation ske.

Upphetsat tillstånd är emellertid inte stabilt eftersom högre energinivåer inte är stabila och atomer tenderar att återgå till marktillståndet genom att emittera den absorberade energin. Denna utsläpp leder till bildandet av ett elektromagnetiskt spektrum som har utsläppslinjer.

Figur 2: Utsläpp av absorberad energi från en upphetsad stat

Livslängden för ett upphetsat tillstånd är väldigt kort eftersom det upphetsade tillståndet är instabil tack vare sin höga energi. Här är avståndet mellan atomkärnan och elektronerna inte minst möjliga avstånd.

Skillnad mellan markstat och upphetsad stat

Definition

Markstat: Marktillstånd hänvisar till det tillstånd där alla elektroner i ett system (en atom, molekyl eller jon) är i lägsta möjliga energinivå.

Upphetsad stat:  Upphetsat tillstånd är vilket system som helst som har högre energi än marktillståndet.

Energi

Markstat:  Jordens tillstånd i ett system är känt för att ha en "noll" energi.

Upphetsad stat:  Upphetsat tillstånd i ett system har en hög energi.

Stabilitet

Markstat:  Marktillståndet är mycket stabilt.

Upphetsad stat:  Upphetsat tillstånd är väldigt instabil.

Livstid

Markstat: Marktillståndet har en lång livstid.

Upphetsad stat:  Upphetsad stat har en kort livstid.

Avstånd från Atomic Nucleus

Markstat: Avståndet mellan marktillståndets elektron och atomkärnan är det minst möjliga avståndet.

Upphetsad stat:  Avståndet mellan den exciterade tillstånds elektronen och atomkärnan är högre jämfört med den för marktillståndet.

Placering av elektroner

Markstat: I marktillstånd ligger elektroner i de lägsta möjliga energinivåerna.

Upphetsad stat: I upphetsat tillstånd ligger elektroner i högre energinivåer.

Slutsats

Jordtillstånd och upphetsat tillstånd hos ett system är relaterade till elektronrörelsen mellan två energinivåer. Huvudskillnaden mellan marktillstånd och upphetsat tillstånd är att marktillståndet är ett tillstånd medan elektroner i ett system är i lägsta möjliga energinivåer medan upphetsat tillstånd är vilket tillstånd det system som har högre energi än marktillståndet.

Referens:

1. "Ground state". OChemPal, Tillgänglig här.
2. "Ground State Vs. Upphetsad tillstånd av en atom: En slutgiltig analys. "ScienceStruck, tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Spontanutsläpp" Av Ilmari Karonen - http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Spontaneousemission.png (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "Bohr-atom-PAR" Av JabberWok på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons