Klíčový rozdíl - potenciál excitace vs. ionizace
Tyto dva termíny excitační potenciál a ionizační potenciál souvisí s energií potřebnou k pohybu elektronů, ale existuje rozdíl mezi nimi na základě cíle pohybu elektronů. Jinými slovy, v těchto dvou situacích je cíl elektronu po pohybu jiný. Tímto způsobem lze identifikovat dva pohyby elektronů. Elektrony se mohou buď pohybovat na vyšší energetickou hladinu v atomu nebo molekule, nebo se oddělit od jádra a vzdálit se od atomu. Oba tyto procesy vyžadují určité množství energie. Elektrony se nemohou pohybovat, dokud není absorbována požadovaná energie. Klíčovým rozdílem mezi excitačním a ionizačním potenciálem je, že excitační potenciál je energie potřebná ke skoku z jedné energetické úrovně na druhou, zatímco ionizační potenciál je energie potřebná k odstranění elektronu z atomu.
Co je budicí potenciál?
Atomy mají energetické hladiny, které se nazývají oběžné dráhy. Na těchto drahách se elektrony pohybují kolem jádra. Elektrony si nemohou vybrat libovolné dráhy; jsou umístěny na určitých drahách podle jejich energetické úrovně a jsou omezeny na pohyb nebo skok na jinou energetickou hladinu, pokud neabsorbují požadované množství energie. Pohyb z jedné oběžné dráhy na druhou po absorpci požadovaného množství energie se nazývá excitace a energie absorbovaná k pohybu z jedné oběžné dráhy na druhou se nazývá excitační potenciál nebo excitační energie.
Co je potenciál ionizace?
Ionizace je proces odstraňování elektronu z valenčního pláště. Obecně jsou elektrony vázány k jádru prostřednictvím silných elektrostatických sil. Proto je zapotřebí energie k úplnému odstranění elektronu z atomu. To je definováno jako odstranění elektronu z atomu nebo molekuly do nekonečné vzdálenosti. Energie potřebná pro tento proces se nazývá „ionizační energie“nebo „ionizační potenciál“.
Jinými slovy, jedná se o potenciální rozdíl mezi počátečním stavem, ve kterém je elektron vázán k jádru, a konečným stavem, ve kterém elektron již není připojen k jádru, kde leží v nekonečnu.
Periodické trendy ionizační energie (IE) vs. protonové číslo
Jaký je rozdíl mezi potenciálem excitace a ionizace?
Definice potenciálu excitace a ionizace
Budicí potenciál:
Energie absorbovaná elektronem k přechodu z jedné energetické úrovně na vyšší energetickou hladinu se nazývá „excitační potenciál“nebo excitační energie. To je obvykle energetický rozdíl mezi počátečním a konečným stavem.
Poznámka: elektron se pohybuje uvnitř atomu, ale v různých energetických úrovních.
Ionizační potenciál:
Energie potřebná k odstranění elektronu z atomu se nazývá „ionizační potenciál“nebo „ionizační energie“. Toto je potenciální rozdíl mezi dvěma stavy, kdy je elektron vázán k jádru a elektron je odstraněn z atomu. Energie, když je elektron v nekonečné vzdálenosti, se považuje za nulu.
Poznámka: elektron je odstraněn z atomu a po odstranění není jádro přitahováno.
Výpočet:
Budicí potenciál:
Když elektron skočí ze základního stavu (n = 1) na jinou (n = 2) energetickou hladinu, odpovídající energie se nazývá první budicí potenciál.
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
| 1 st excitace potenciál = energie (n = 2 úroveň) - energie (n = 1 úroveň) = -3,4 ev - (-13,6 ev) = 10,2 EV |
Když elektron přeskočí ze základního stavu (n = 1) na jinou (n = 3) energetickou hladinu, odpovídající energie se nazývá 2. excitační potenciál.
| 2 nd excitace potenciál = energie (n = 3 na úrovni) - energie (n = 1 úroveň) = -1,5 ev - (-13,6 ev) = 12,1 EV |
Ionizační potenciál:
Zvažte odstranění elektronu z n = 1 energetické hladiny. Ionizační potenciál je energie potřebná k odstranění elektronu z úrovně n = 1 do nekonečna.
| Ionizační potenciál = E nekonečno - E (n = 1 úroveň) = 0 - (-13,6 ev) = 13,6 ev |
V atomech se nejdříve odstraní nejvíce volně vázané elektrony a ionizační potenciál se při ionizaci postupně zvyšuje.
Obrázek se svolením:
„Mean Excitation Potential“od společnosti HPaul - vlastní práce. (Public Domain) přes Wikimedia Commons
„První ionizační energie“od uživatele: Sponk (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons
