Разница между потенциалом возбуждения и ионизации

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое отличие - возбуждение от потенциала ионизации

Два термина «потенциал возбуждения» и «потенциал ионизации» связаны с энергией, необходимой для перемещения электронов, но между ними существует разница в зависимости от цели движения электронов. Другими словами, в этих двух ситуациях пункт назначения электрона после движения различается. Таким образом можно идентифицировать два движения электронов. Электроны могут либо перейти на более высокий энергетический уровень внутри атома или молекулы, либо оторваться от ядра и уйти от атома. Оба эти процесса требуют определенного количества энергии. Электроны не могут двигаться, если не поглощена необходимая энергия. Ключевое различие между потенциалом возбуждения и ионизации состоит в том, что потенциал возбуждения - это энергия, необходимая для перехода с одного энергетического уровня на другой, а потенциал ионизации - это энергия, необходимая для удаления электрона из атома.

Что такое потенциал возбуждения?

У атомов есть уровни энергии, которые называются орбитами. По этим орбитам электроны движутся вокруг ядра. Электроны не могут выбирать произвольные орбиты; они размещаются на определенных орбитах в соответствии с их энергетическими уровнями, и им запрещено двигаться или прыгать на другой энергетический уровень, если они не поглощают необходимое количество энергии. Перемещение с одной орбиты на другую после поглощения необходимого количества энергии называется возбуждением, а энергия, поглощаемая для перехода с одной орбиты на другую, называется потенциалом возбуждения или энергией возбуждения.

Каков потенциал ионизации?

Ионизация - это процесс удаления электрона с валентной оболочки. Как правило, электроны связаны с ядром за счет сильных электростатических сил. Следовательно, для полного удаления электрона из атома требуется энергия. Это определяется как удаление электрона от атома или молекулы на бесконечное расстояние. Энергия, необходимая для этого процесса, называется «энергией ионизации» или «потенциалом ионизации».

Другими словами, это разность потенциалов между начальным состоянием, в котором электрон связан с ядром, и конечным состоянием, в котором электрон больше не прикреплен к ядру, где он покоится на бесконечности.

Периодические тренды зависимости энергии ионизации (IE) от числа протонов

В чем разница между потенциалом возбуждения и ионизации?

Определение потенциала возбуждения и ионизации

Потенциал возбуждения:

Энергия, поглощаемая электроном для перехода с одного энергетического уровня на более высокий, называется «потенциалом возбуждения» или энергией возбуждения. Обычно это разница энергий между начальным и конечным состояниями.

Примечание: электрон движется внутри атома, но на разных уровнях энергии.

Потенциал ионизации:

Энергия, необходимая для удаления электрона из атома, называется «потенциалом ионизации» или «энергией ионизации». Это разность потенциалов между двумя состояниями, когда электрон связан с ядром, а электрон удален от атома. Энергия, когда электрон находится на бесконечном расстоянии, считается нулевой.

Примечание: электрон удаляется из атома, и при его удалении нет притяжения к ядру.

Расчет:

Потенциал возбуждения:

Когда электрон перескакивает из основного состояния (n = 1) на другой (n = 2) энергетический уровень, соответствующая энергия называется 1- ^м потенциалом возбуждения.

Различать статью в середине перед таблицей

1- й потенциал возбуждения = Энергия (n = 2 уровень) - Энергия (n = 1 уровень) = -3,4 эв - (-13,6 эв) = 10,2 эв

Когда электрон перескакивает из основного состояния (n = 1) на другой (n = 3) энергетический уровень, соответствующая энергия называется 2-м потенциалом возбуждения.

2- й потенциал возбуждения = Энергия (n = 3 уровня) - Энергия (n = 1 уровень) = -1,5 эв - (-13,6 эв) = 12,1 эв

Потенциал ионизации:

Рассмотрим удаление электрона с n = 1 энергетического уровня. Потенциал ионизации - это энергия, необходимая для удаления электрона с уровня n = 1 на бесконечность.

Потенциал ионизации = бесконечность E - E (n = 1 уровень) = 0 - (-13,6 эв) = 13,6 эв

В атомах сначала удаляются наиболее слабосвязанные электроны, и потенциал ионизации постепенно увеличивается по мере ионизации.

Изображение предоставлено:

«Средний потенциал возбуждения» от HPaul - собственная работа. (Общественное достояние) через Wikimedia Commons

«Первая энергия ионизации» пользователя: Sponk (CC BY-SA 3.0) через Commons