Avainero – viritys vs ionisaatiopotentiaali
Kaksi termiä virityspotentiaali ja ionisaatiopotentiaali liittyvät elektronien liikuttamiseen tarvittavaan energiaan, mutta niiden välillä on ero elektronien liikkeen määrän mukaan. Toisin sanoen näissä kahdessa tilanteessa elektronin määränpää liikkeen jälkeen on erilainen. Tällä tavalla voidaan tunnistaa kaksi elektronien liikettä. Elektronit voivat joko siirtyä korkeammalle energiatasolle atomissa tai molekyylissä tai irrota itsensä ytimestä ja siirtyä pois atomista. Molemmat prosessit vaativat tiettyjä energiamääriä. Elektronit eivät voi liikkua, ellei tarvittavaa energiaa ole absorboitunut. avainero viritys- ja ionisaatiopotentiaalin välillä on se, että virityspotentiaali on energia, joka tarvitaan hyppäämään yhdeltä energiatasolta toiselle, kun taas ionisaatiopotentiaali on energia, joka tarvitaan elektronin poistamiseen atomista.
Mikä on virityspotentiaali?
Atomilla on energiatasoja, joita kutsutaan kiertoradoiksi. Näillä radoilla elektronit liikkuvat ytimen ympärillä. Elektronit eivät voi valita mieliv altaisia ratoja; ne sijoitetaan tietyille kiertoradalle energiatasonsa mukaan ja niitä rajoitetaan liikkumaan tai hyppäämään toiselle energiatasolle, elleivät ne absorboi vaadittua energiamäärää. Siirtymistä kiertorad alta toiselle vaaditun energiamäärän absorboimisen jälkeen kutsutaan viritykseksi ja kiertorad alta toiselle siirtymiseen absorboitunutta energiaa kutsutaan virityspotentiaaliksi tai viritysenergiaksi.
Mikä on ionisaatiopotentiaali?
Ionisaatio on prosessi, jossa elektroni poistetaan valenssikuoresta. Yleensä elektronit sitoutuvat ytimeen voimakkaiden sähköstaattisten voimien kautta. Siksi tarvitaan energiaa elektronin poistamiseksi kokonaan atomista. Tämä määritellään elektronin poistamiseksi atomista tai molekyylistä äärettömälle etäisyydelle. Tätä prosessia varten tarvittavaa energiaa kutsutaan "ionisaatioenergiaksi" tai "ionisaatiopotentiaaliksi".
Toisin sanoen se on potentiaaliero alkutilan, jossa elektroni on sidottu ytimeen, ja lopputilan, jossa elektroni ei ole enää kiinnittyneenä ytimeen, jossa se lepää äärettömyydessä, välillä.
Ionisaatioenergian (IE) jaksolliset trendit vs. protoniluku
Mitä eroa on viritys- ja ionisaatiopotentiaalilla?
Viritys- ja ionisaatiopotentiaalin määritelmä
Virityspotentiaali:
Energiaa, jonka elektroni absorboi siirtyessään yhdeltä energiatasolta korkeammalle energiatasolle, kutsutaan "virityspotentiaaliksi" tai viritysenergiaksi. Tämä on yleensä alku- ja lopputilan välinen energiaero.
Huom: elektroni liikkuu atomin sisällä, mutta eri energiatasoilla.
Ionisaatiopotentiaali:
Elektronin poistamiseen atomista tarvittavaa energiaa kutsutaan "ionisaatiopotentiaaliksi" tai "ionisaatioenergiaksi". Tämä on potentiaaliero kahden tilan välillä, joissa elektroni on sidottu ytimeen ja elektroni poistetaan atomista. Energiaa, kun elektroni on äärettömän etäisyyden päässä, pidetään nollana.
Huomautus: elektroni poistetaan atomista, eikä ytimessä ole vetovoimaa, kun se poistetaan.
Laskelma:
Virityspotentiaali:
Kun elektroni hyppää perustilasta (n=1) toiselle (n=2) energiatasolle, vastaavaa energiaa kutsutaan 1st virityspotentiaaliksi.
| 1st virityspotentiaali=Energia (n=2 tasoa) – Energia (n=1 taso)=-3,4 ev – (-13,6 ev)=10,2 ev |
Kun elektroni hyppää perustilasta (n=1) toiselle (n=3) energiatasolle, vastaavaa energiaa kutsutaan 2. virityspotentiaaliksi.
| 2nd virityspotentiaali=Energia (n=3 tasoa) – Energia (n=1 taso)=-1,5 ev – (-13,6 ev)=12,1 ev |
Ionisaatiopotentiaali:
Harkitse elektronin poistamista energiatasolta n=1. Ionisaatiopotentiaali on energiaa, joka tarvitaan elektronin poistamiseen tasolta n=1 äärettömään.
| Ionisaatiopotentiaali=E ääretön – E (n=1 taso)=0 – (-13,6 ev)=13,6 ev |
Atomissa löyheimmin sitoutuneet elektronit poistetaan ensin ja ionisaatiopotentiaali kasvaa vähitellen ionisoituessaan.
