Diferència clau: excitació i potencial d'ionització
Els dos termes potencial d'excitació i potencial d'ionització estan relacionats amb l'energia necessària per moure electrons, però hi ha una diferència entre ells en funció de la destinació del moviment d'electrons. En altres paraules, en aquestes dues situacions, la destinació de l'electró després del moviment és diferent. D'aquesta manera es poden identificar dos moviments d'electrons. Els electrons poden moure's a un nivell d'energia més alt dins de l'àtom o la molècula o separar-se del nucli i allunyar-se de l'àtom. Tots dos processos requereixen quantitats definides d'energia. Els electrons no es poden moure tret que no s'absorbeix l'energia requerida. La diferència clau entre el potencial d'excitació i d'ionització és que el potencial d'excitació és l'energia necessària per s altar d'un nivell d'energia a un altre, mentre que el potencial d'ionització és l'energia necessària per eliminar un electró d'un àtom.
Què és el potencial d'excitació?
Els àtoms tenen nivells d'energia que s'anomenen òrbites. Els electrons es mouen al voltant del nucli en aquestes òrbites. Els electrons no poden triar òrbites arbitràries; es col·loquen en determinades òrbites segons els seus nivells d'energia i estan restringits a moure's o s altar a un altre nivell d'energia tret que absorbeixin la quantitat d'energia requerida. Passar d'una òrbita a una altra després d'absorbir la quantitat d'energia necessària s'anomena excitació i l'energia absorbida per passar d'una òrbita a una altra s'anomena potencial d'excitació o energia d'excitació.
Què és el potencial d'ionització?
La ionització és el procés d'eliminació d'un electró de la capa de valència. En general, els electrons s'uneixen al nucli mitjançant fortes forces electrostàtiques. Per tant, es necessita energia per eliminar completament un electró de l'àtom. Això es defineix com l'eliminació d'un electró d'un àtom o molècula a una distància infinita. L'energia necessària per a aquest procés s'anomena "energia d'ionització" o "potencial d'ionització".
En altres paraules, és la diferència de potencial entre l'estat inicial, en què l'electró està limitat al nucli i l'estat final en què l'electró ja no està unit al nucli on es troba en repòs a l'infinit.
Tendències periòdiques de l'energia d'ionització (IE) en funció del nombre de protons
Quina diferència hi ha entre l'excitació i el potencial d'ionització?
Definició del potencial d'excitació i ionització
Potencial d'excitació:
L'energia absorbida per un electró per passar d'un nivell d'energia a un nivell d'energia superior s'anomena "potencial d'excitació" o energia d'excitació. Aquesta sol ser la diferència d'energia entre l'estat inicial i l'estat final.
Nota: l'electró es mou dins de l'àtom, però en diferents nivells d'energia.
Potencial d'ionització:
L'energia necessària per eliminar un electró d'un àtom s'anomena "potencial d'ionització" o "energia d'ionització". Aquesta és la diferència de potencial entre dos estats on un electró està limitat al nucli i l'electró s'elimina de l'àtom. L'energia quan l'electró es troba a una distància infinita es considera zero.
Nota: s'elimina un electró de l'àtom i no hi ha atracció amb el nucli quan s'elimina.
Càlcul:
Potencial d'excitació:
Quan un electró s alta de l'estat fonamental (n=1) a un altre nivell d'energia (n=2), l'energia corresponent s'anomena 1st potencial d'excitació.
| 1st potencial d'excitació=Energia (n=2 nivell) – Energia (n=1 nivell)=-3,4 ev – (-13,6 ev)=10,2 ev |
Quan un electró s alta de l'estat fonamental (n=1) a un altre nivell d'energia (n=3), l'energia corresponent s'anomena 2n potencial d'excitació.
| 2nd potencial d'excitació=Energia (n=3 nivell) – Energia (n=1 nivell)=-1,5 ev – (-13,6 ev)=12,1 ev |
Potencial d'ionització:
Considereu eliminar un electró del nivell d'energia n=1. El potencial d'ionització és l'energia necessària per eliminar un electró del nivell n=1 fins a l'infinit.
| Potencial d'ionització=E infinit – E (n=1 nivell)=0 – (-13,6 ev)=13,6 ev |
En els àtoms, primer s'eliminen els electrons més fluixos i el potencial d'ionització augmenta gradualment a mesura que s'ionitza.
