Ključna razlika – vzbujanje proti ionizacijskemu potencialu
Pojma vzbujevalni potencial in ionizacijski potencial sta povezana z energijo, potrebno za premikanje elektronov, vendar obstaja razlika med njima glede na cilj gibanja elektronov. Z drugimi besedami, v teh dveh situacijah je cilj elektrona po gibanju drugačen. Na ta način lahko identificiramo dve gibanji elektronov. Elektroni se lahko premaknejo na višjo energijsko raven znotraj atoma ali molekule ali pa se ločijo od jedra in odmaknejo od atoma. Oba procesa zahtevata določene količine energije. Elektroni se ne morejo premikati, če zahtevana energija ni absorbirana. Ključna razlika med vzbujevalnim in ionizacijskim potencialom je v tem, da je vzbujevalni potencial energija, ki je potrebna za skok z ene energijske ravni na drugo, medtem ko je ionizacijski potencial energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona iz atoma.
Kaj je potencial vzbujanja?
Atomi imajo energijske ravni, ki se imenujejo orbite. V teh orbitah se elektroni gibljejo okoli jedra. Elektroni ne morejo izbrati poljubnih orbit; postavljeni so v določene orbite v skladu z njihovimi energetskimi ravnmi in omejeni so na premikanje ali skok na drugo energijsko raven, razen če absorbirajo zahtevano količino energije. Premikanje iz ene orbite v drugo po absorpciji potrebne količine energije se imenuje vzbujanje, energija, absorbirana za premikanje iz ene orbite v drugo, pa se imenuje vzbujevalni potencial ali energija vzbujanja.
Kaj je ionizacijski potencial?
Ionizacija je proces odstranitve elektrona iz valenčne lupine. Na splošno so elektroni vezani na jedro zaradi močnih elektrostatičnih sil. Zato je za popolno odstranitev elektrona iz atoma potrebna energija. To je opredeljeno kot odstranitev elektrona iz atoma ali molekule na neskončno razdaljo. Energija, potrebna za ta proces, se imenuje "ionizacijska energija" ali "ionizacijski potencial".
Z drugimi besedami, to je potencialna razlika med začetnim stanjem, v katerem je elektron vezan na jedro, in končnim stanjem, v katerem elektron ni več vezan na jedro, kjer miruje v neskončnosti.
Periodični trendi ionizacijske energije (IE) glede na protonsko število
Kakšna je razlika med vzbujevalnim in ionizacijskim potencialom?
Opredelitev vzbujalnega in ionizacijskega potenciala
Potencial vzbujanja:
Energija, ki jo absorbira elektron, da se premakne z ene energetske ravni na višjo energijsko raven, se imenuje "potencial vzbujanja" ali energija vzbujanja. To je običajno energijska razlika med začetnim in končnim stanjem.
Opomba: elektron se giblje znotraj atoma, vendar na različnih ravneh energije.
Potencial ionizacije:
Energija, potrebna za odstranitev elektrona iz atoma, se imenuje "ionizacijski potencial" ali "ionizacijska energija". To je potencialna razlika med dvema stanjema, kjer je elektron vezan na jedro in je elektron odstranjen iz atoma. Energija, ko je elektron na neskončni razdalji, velja za nič.
Opomba: elektron je odstranjen iz atoma in ko je odstranjen, ni privlačnosti z jedrom.
Izračun:
Potencial vzbujanja:
Ko elektron skoči iz osnovnega stanja (n=1) na drugo (n=2) energijsko raven, se ustrezna energija imenuje 1st vzbujevalni potencial.
| 1st potencial vzbujanja=energija (n=2 stopnja) – energija (n=1 stopnja)=-3,4 ev – (-13,6 ev)=10,2 ev |
Ko elektron skoči iz osnovnega stanja (n=1) na drugo (n=3) energijsko raven, se ustrezna energija imenuje 2. vzbujevalni potencial.
| 2nd potencial vzbujanja=energija (n=3 nivo) – energija (n=1 nivo)=-1,5 ev – (-13,6 ev)=12,1 ev |
Potencial ionizacije:
Razmislite o odstranitvi elektrona z n=1 energetske ravni. Ionizacijski potencial je energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona z ravni n=1 v neskončnost.
| Ionizacijski potencial=E neskončnost – E (n=1 stopnja)=0 – (-13,6 ev)=13,6 ev |
V atomih se najprej odstranijo najbolj ohlapno vezani elektroni in ionizacijski potencial postopoma narašča, ko se ionizira.
