Unterschied zwischen Anregungs- und Ionisationspotential - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen Anregungs- und Ionisationspotential

Hauptunterschied - Anregung vs. Ionisationspotential

Anregungs- und Ionisierungspotential sind zwei Begriffe, die in der Chemie verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elektronen und Atomkernen chemischer Elemente zu erklären. Atomkerne setzen sich aus Protonen und Neutronen zusammen. Daher sind sie positiv aufgeladen. Auf bestimmten Energieniveaus bewegen sich Elektronen um den Kern herum. Elektronen sind negativ geladen. Anregung ist die Bewegung eines Elektrons von einem niedrigeren Energieniveau zu einem höheren Energieniveau durch Absorption von Energie. Es bewegt ein Atom von einem Grundzustand in einen angeregten Zustand. Ionisierungsenergie ist die Entfernung eines Elektrons aus einem neutralen Gasatom. Dies macht ein Kation aus; Wenn ein Elektron entfernt wird, hat das Atom keine negative Ladung, um die positive Ladung des Atoms zu neutralisieren. Der Hauptunterschied zwischen Anregungs- und Ionisationspotential ist der Die Anregung erklärt die Bewegung eines Elektrons von einem niedrigeren Energieniveau zu einem höheren Energieniveau, während das Ionisierungspotential die vollständige Entfernung eines Elektrons von einem Energieniveau erklärt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Erregung?
- Definition, Erklärung, elektromagnetisches Spektrum
2. Was ist Ionisierungspotential?
- Definition, erste Ionisierungsenergie, zweite Ionisierungsenergie
3. Was ist der Unterschied zwischen Erregungs- und Ionisationspotenzial?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atomkerne, elektromagnetisches Spektrum, Elektron, Erregung, angeregter Zustand, Grundzustand, Ionisierungsenergie, Ionisierungspotential


Was ist Erregung?

In der Chemie ist Anregung die Zugabe einer diskreten Energiemenge zu einem System wie einem Atomkern, einem Atom oder einem Molekül. Die Erregung bewirkt die Änderung der Energie des Systems von einem Bodenenergiezustand in einen angeregten Energiezustand.

Die angeregten Zustände von Systemen haben eher diskrete Werte als eine Verteilung der Energien. Dies liegt daran, dass die Anregung nur dann erfolgt, wenn ein Atom (oder ein anderes oben erwähntes System) einen bestimmten Energieanteil absorbiert. Um beispielsweise ein Elektron in einen angeregten Zustand zu bewegen, ist die Energiemenge, die gegeben werden sollte, gleich der Energiedifferenz zwischen dem Grundzustand und dem angeregten Zustand. Wenn die gegebene Energie nicht dieser Energiedifferenz entspricht, erfolgt keine Anregung.

Ebenso wie für Elektronen können Protonen und Neutronen in Atomkernen angeregt werden, wenn ihnen die benötigte Energiemenge gegeben wird. Die Energie, die erforderlich ist, um den Kern in einen angeregten Zustand zu versetzen, ist jedoch im Vergleich zu Elektronen sehr hoch.

Ein System bleibt nicht lange im angeregten Zustand, da ein angeregter Zustand mit hoher Energie nicht stabil ist. Daher muss das System diese Energie freisetzen und in den Grundzustand zurückkehren. Die Energie wird in Form der Emission von Quantenenergie als Photonen freigesetzt. Sie tritt üblicherweise in Form von sichtbarem Licht oder Gammastrahlung auf. Diese Rendite wird als Zerfall bezeichnet. Der Zerfall ist die Umkehrung der Erregung.

Elektromagnetisches Spektrum


Abbildung 1: Elektromagnetisches Wasserstoffspektrum

Wenn ein Elektron Energie absorbiert hat und in einen angeregten Zustand gerät, kehrt es in den Grundzustand zurück, indem es dieselbe Energiemenge abgibt. Diese emittierte Energie führt zur Bildung eines elektromagnetischen Spektrums. Das elektromagnetische Spektrum ist eine Reihe von Linien. Jede Linie zeigt die Energie an, die bei der Rückkehr in den Grundzustand abgegeben wird.

Was ist Ionisierungspotential?

Ionisierungspotential oder Ionisierungsenergie ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um das am wenigsten gebundene Elektron aus einem neutralen, gasförmigen Atom zu entfernen. Dieses Elektron ist ein Valenzelektron, weil es das Elektron ist, das am weitesten vom Atomkern entfernt ist. Die Ionisierung eines neutralen Atoms bewirkt die Bildung eines Kations.

Die Entfernung dieses Elektrons ist ein endothermer Prozess, bei dem Energie von außen aufgenommen wird. Daher ist das Ionisierungspotential ein positiver Wert. Im Allgemeinen ist das Ionisierungspotential höher, wenn sich das Elektron in der Nähe des Atomkerns befindet.

Für Elemente in dem Periodensystem gibt es Ionisierungspotentiale, die als erste Ionisierungsenergie, zweite Ionisierungsenergie, dritte Ionisierungsenergie usw. angegeben sind. Die erste Ionisierungsenergie ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um ein Elektron aus einem neutralen Gasatom zu entfernen, wobei ein Kation gebildet wird. Die zweite Ionisierungsenergie dieses Atoms ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um ein Elektron aus dem nach der ersten Ionisierung gebildeten Kation zu entfernen.


Abbildung 2: Erste Änderungen der Ionisierungsenergie im Periodensystem

Im Allgemeinen nimmt die Ionisierungsenergie in der Gruppe des Periodensystems ab. Dies ist auf die Zunahme der Atomgröße zurückzuführen. Wenn die Atomgröße zunimmt, nimmt die Anziehung des am weitesten entfernten Elektrons vom Atomkern ab. Dann ist es einfach, dieses Elektron zu entfernen. Daher ist weniger Energie erforderlich, was zu einem verringerten Ionisierungspotential führt.

Wenn Sie jedoch entlang einer Periode des Periodensystems von links nach rechts gehen, gibt es ein Muster von Ionisierungsenergie. Die Ionisierungsenergien variieren je nach elektronischer Konfiguration der Elemente. Zum Beispiel ist die Ionisierungsenergie der Elemente der Gruppe 2 höher als die der Elemente der Gruppe 1 und der Elemente der Gruppe 3.

Unterschied zwischen Anregungs- und Ionisationspotential

Definition

Erregung: Anregung ist die Zugabe einer diskreten Energiemenge zu einem System wie einem Atomkern, einem Atom oder einem Molekül.

Ionisationspotential: Das Ionisierungspotential ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um das am wenigsten gebundene Elektron aus einem neutralen, gasförmigen Atom zu entfernen.

Zweck

Erregung: Die Anregung erklärt die Bewegung eines Elektrons von einem niedrigeren Energieniveau zu einem höheren Energieniveau.

Ionisationspotential: Das Ionisierungspotential erklärt die vollständige Entfernung eines Elektrons von einem Energieniveau.

Energiewende

Erregung: Die Anregung erfordert Energie von außen, aber diese Energie wird bald als Photonen freigesetzt.

Ionisationspotential: Das Ionisierungspotential ist die Energiemenge, die ein Atom absorbiert, und es wird nicht wieder freigesetzt.

Stabilität des Endprodukts

Erregung: Die Erregung bildet einen angeregten Zustand, der instabil ist und eine kurze Lebensdauer hat.

Ionisationspotential: Das Ionisierungspotential bildet ein Kation, das nach Entfernung eines Elektrons meist stabil ist.

Fazit

Anregungs- und Ionisierungspotential in der Chemie sind zwei Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Energieänderungen und atomarem Verhalten chemischer Elemente zu erklären. Der Hauptunterschied zwischen Anregungs- und Ionisierungspotential besteht darin, dass die Anregung die Bewegung eines Elektrons von einem niedrigeren Energieniveau zu einem höheren Energieniveau erklärt, während das Ionisierungspotential die vollständige Entfernung eines Elektrons von einem Energieniveau erklärt.

Referenz:

1. "Erregung". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 17. August 2006