Jeg vil vite hvordan et atom er når det er opphisset.
Hvis et atom på grunn av kollisjon av et annet atom som beveger seg raskt , blir også raskt i bevegelse, er det også en » opphisset tilstand «?
Edit : Jeg antar at svaret er at det er to forklaringer på » eksitasjon «:
- Elektron får til høyere orbitaler
- Et bestemt atom beveger seg i høyere hastighet sammenlignet med resten av dets næratomer
Kommentarer
- Spent tilstand er endring av elektronbaner hovedsakelig under hybridisering. Så vidt jeg vet blir ikke atomene begeistret på grunn av deres enorme hastigheter
- ^ Under hybridisering? Som sp3-hybridisering? Jeg tror ikke. Hybridisering generelt sett på som en grunntilstandseffekt. Atomer kan også bli begeistret i kollisjoner.
- Hva med f.eks. Wikipedia-artikkelen er uklar for deg?
- Så et opphisset atom er et som har økt sin energi, som vises som en overføring av noen av elektronene til lengre orbitaler. Hvis et atom får seg til å bevege seg raskere, selv om det har høyere energi sammenlignet med starttilstanden, kalles dette ikke spennende et atom? Det har bare å gjøre med elektronene. Rett?
Svar
Introduksjon
Generelt er en fysisk systemtilstand beskrevet av et sett med variabler La oss vurdere variabelen “System Internal Energy”
Systemtilstander
Et system sies å være i sin «bakkestatus» når det er på det lavest mulige energinivået. Enhver annen stat er da en «opphisset stat» og de vil tilsvare energinivået som er større enn bakkenes tilstand (per definisjon er det minimumsnivået).
= «dbb0bb5829»>
Eksempel
La oss som Fysisk system se på hydrogenatomet som er dannet av et proton og et elektron.
Det er et bundet kvantemekanisk system så energinivået er diskret. La oss anta at elektronet er i lavest mulig bane (s1): det er systemets grunntilstand.
Hvis du gir riktig mengde energi (husk at energispektret er diskret) ved hjelp av en foton som treffer systemet, vil systemet absorbere fotonens energi og lagre den som «intern energi» med elektronhopping til ytre orbitaler. Så da beveger systemet seg til en opphisset tilstand, ettersom det ikke lenger er i jordtilstand (det unike elektronet har endret bane).
Tenk på at systemer generelt har en tendens til å minimere deres potensielle energi, slik at «eksiterte tilstander» er ustabile: jo lenger systemet holder seg spent, jo større er sannsynligheten for et forfall.
For å konkludere med eksempelet, la oss se på at atom blir et ion, det skjer hvis mengden absorbert energi er så høy at elektronet kan overvinne den negative potensielle barrieren for den bundne tilstanden og bli en “ fri partikkel ”(faktisk må du huske på partikkelbølge-dualitet).
I så fall kan du ikke si at systemet er begeistret, det har endret seg fullstendig: det er ikke bundet qm-system som består av proton og elektron lenger.
Kommentarer
- Takk Nicola for svaret ditt … bare for å avklare: Så et opphisset atom er et som har økt energi som vises som en overføring av noen av elektronene til lengre orbitaler. Hvis et atom får seg til å bevege seg raskere, selv om det har høyere energi sammenlignet med starttilstanden, kalles dette ikke spennende et atom? Det har bare å gjøre med elektronene. Rett?
- Vel, teknisk sett avhenger det av referanserammen du bruker. Jeg har valgt Hydrogen Atom som et fysisk system, så jeg har satt referanserammen sentrert på selve atomet, og fokuserer derfor bare på dens indre tilstand (og frihetsgrader). Hvis du setter referanserammen utenfor atomet, kan også vurdere potensialet (på grunn av et eksternt felt) og kinetisk energi, men da blir systemet ditt en gass.
- Jeg får ikke denne delen » men så din systemet blir en gass. »
Svar
Excitasjon er en høyde i energinivå over en vilkårlig baseline energitilstand.
» På engelsk, takk! »
Så hva dette effektivt sier er at et atom betraktes som «opphisset» når energinivået er høyere enn resten. Dette kan manifestere seg som varme, lys osv. For eksempel Aurora Borealis. Aurora er når stråling fra solen begeistret atomene i luften. Disse atomene må gå tilbake til grunnlinjen, så de frigjør energi som lys.
Kjøkkenkomfyren din er et annet eksempel. Vannmolekylene rett ved siden av varmeren har økt, så de begynner å smadre inn i andre molekyler ved siden av dem, og spenner dem. Og dermed varmes gryten opp.
Svar
I utgangspunktet foretrekker elektroner å holde seg på minst energinivå i et atom. Hvis det gis viss energiforbruk, hopper det til et høyere energinivå. Det er diskrete energinivåer, så e- vil bare akseptere en viss energi for å bli utsatt for høyere energinivå. Når den går tilbake til en lavere tilstand, gir den ut energien i form av fotoner. Søk etter hydrogenspektrum for mer.
Svar
Vurder følgende modell av et atom:
Husk at det bare er en modell og mens den er en god modell som løfter vår forståelse av den subatomære verden, det er fortsatt bare en modell og virkeligheten vil se annerledes ut. Hvordan akkurat? Vi vet ikke. Modellen er imidlertid god nok til å forstå hva et opphisset atom er.
Med denne advarselen ute av veien, kan vi først prøve å forstå hva grunntilstanden er. i midten har du protonene og nøytronene som er tett pakket for å danne kjernen. Det er positivt ladet av $ Ze $, hvor $ Z $ er antall protoner og $ e $ er enhetsladningen. Det samme tallet $ Z $ elektroner må kretse rundt kjernen for å gjøre dette atomet nøytralt. Hvis vi vurderer $ Z = 1 $, har vi bare ett elektron, og vi kan ignorere regler, der nøyaktig elektronen får være på grunn av tilstedeværelsen av andre elektroner ( se Pauli-prinsippet for ytterligere info).
Atomenerginivåene blir kvantifisert. Det betyr at det bare er visse nivåer der elektronet får bane. På bildet vises de av de grå sirklene («skjell»). Hvis elektronet sitter på det innerste skallet ($ n = 1 $), har det den laveste energien. Hvis det sitter på det andre skallet ($ n = 2 $), den har mer energi, og så videre. Vanligvis vil et atom være i sin grunntilstand, hvor det har lavest mulig energi, dvs. hvor elektronet er på det første skallet. Når elektronen kretser rundt et annet skall enn det første, kaller vi atomet er opphisset. Spennende et atom kan skje f.eks. ved bestråling, der elektronet absorberer energi fra et foton (lys) for å komme til en av de ytre skallene. Etter en stund vil elektronet gå tilbake til det innerste skallet, dvs. atomet går tilbake til grunntilstanden. Siden den er i en lavere energitilstand, forteller energibesparelse oss at den trenger å avgi venstre til overs energi. Dette gjøres ved å sende ut et foton, med en veldig typisk bølgelengde (se spektrallinjer for mer info). På bildet vises dette med den røde bølgede linjen, hvor $ \ Delta E $ er energiforskjellen mellom 2. og 3. skall og også energien fotonet vil bære bort.