Nøkkelforskjell – eksitasjon vs ioniseringspotensial
De to begrepene eksitasjonspotensial og ioniseringspotensial er relatert til energien som kreves for å flytte elektroner, men det er en forskjell mellom dem basert på destinasjonen for elektronbevegelsen. Med andre ord, i disse to situasjonene er destinasjonen til elektronet etter bevegelsen forskjellig. To bevegelser av elektroner kan identifiseres på denne måten. Elektroner kan enten bevege seg til et høyere energinivå i atomet eller molekylet eller løsne seg fra kjernen og bevege seg bort fra atomet. Begge disse prosessene krever bestemte mengder energi. Elektroner kan ikke bevege seg med mindre den nødvendige energien ikke absorberes. Hovedforskjellen mellom eksitasjon og ioniseringspotensial er at eksitasjonspotensialet er energien som kreves for å hoppe fra ett energinivå til et annet, mens ioniseringspotensialet er energien som kreves for å fjerne et elektron fra et atom.
Hva er eksitasjonspotensial?
Atomer har energinivåer som kalles baner. Elektroner beveger seg rundt kjernen i disse banene. Elektroner kan ikke velge vilkårlige baner; de er plassert i visse baner i henhold til energinivåene deres, og de er begrenset til å bevege seg eller hoppe til et annet energinivå med mindre de absorberer den nødvendige mengden energi. Å bevege seg fra en bane til en annen etter å ha absorbert den nødvendige energimengden kalles eksitasjon og energien som absorberes for å bevege seg fra en bane til en annen kalles eksitasjonspotensial eller eksitasjonsenergi.
Hva er ioniseringspotensial?
Ionisering er prosessen med å fjerne et elektron fra valensskallet. Generelt er elektroner bundet til kjernen gjennom sterke elektrostatiske krefter. Derfor kreves det energi for å fjerne et elektron fullstendig fra atomet. Dette er definert som å fjerne et elektron fra atom eller molekyl til en uendelig avstand. Energien som kreves for denne prosessen kalles "ioniseringsenergi" eller "ioniseringspotensial".
Med andre ord er det potensialforskjellen mellom starttilstanden, der elektronet er bundet til kjernen, og slutttilstanden der elektronet ikke lenger er festet til kjernen der det hviler i uendeligheten.
Periodiske trender for ioniseringsenergi (IE) vs. protonnummer
Hva er forskjellen mellom eksitasjons- og ioniseringspotensial?
Definisjon av eksitasjons- og ioniseringspotensial
eksitasjonspotensial:
Energien som absorberes av et elektron for å bevege seg fra ett energinivå til et høyere energinivå kalles "eksitasjonspotensial" eller eksitasjonsenergi. Dette er vanligvis energiforskjellen mellom start- og slutttilstand.
Merk: elektron beveger seg inne i atomet, men i forskjellige energinivåer.
ioniseringspotensial:
Energien som kreves for å fjerne et elektron fra et atom kalles "ioniseringspotensial" eller "ioniseringsenergi". Dette er potensialforskjellen mellom to tilstander der et elektron er bundet til kjernen og elektronet fjernes fra atomet. Energien når elektronet er i uendelig avstand regnes som null.
Merk: et elektron fjernes fra atomet og det er ingen tiltrekning med kjernen når det fjernes.
Beregning:
eksitasjonspotensial:
Når et elektron hopper fra grunntilstand (n=1) til et annet (n=2) energinivå kalles den tilsvarende energien 1st eksitasjonspotensial.
| 1st eksitasjonspotensial=Energi (n=2 nivå) – Energi (n=1 nivå)=-3,4 ev – (-13,6 ev)=10,2 ev |
Når et elektron hopper fra grunntilstand (n=1) til et annet (n=3) energinivå kalles den tilsvarende energien 2. eksitasjonspotensial.
| 2nd eksitasjonspotensial=Energi (n=3 nivå) – Energi (n=1 level)=-1,5 ev – (-13,6 ev)=12,1 ev |
ioniseringspotensial:
Vurder å fjerne et elektron fra n=1 energinivå. Ioniseringspotensialet er energi som kreves for å fjerne et elektron fra n=1 nivå til uendelig.
| Ioniseringspotensial=E infinity – E (n=1 nivå)=0 – (-13,6 ev)=13,6 ev |
I atomer fjernes de mest løst bundne elektronene først, og ioniseringspotensialet øker gradvis etter hvert som det ioniseres.
