تفاوت کلیدی - تحریک در مقابل پتانسیل یونیزاسیون
دو اصطلاح پتانسیل تحریک و پتانسیل یونیزاسیون مربوط به انرژی مورد نیاز برای حرکت الکترونها هستند، اما بر اساس مقصد حرکت الکترون بین آنها تفاوت وجود دارد. به عبارت دیگر در این دو حالت مقصد الکترون بعد از حرکت متفاوت است. دو حرکت الکترون را می توان از این طریق شناسایی کرد. الکترون ها می توانند به سطح انرژی بالاتری در داخل اتم یا مولکول حرکت کنند یا خود را از هسته جدا کرده و از اتم دور شوند. هر دوی این فرآیندها به مقادیر مشخصی انرژی نیاز دارند.الکترون ها نمی توانند حرکت کنند مگر اینکه انرژی مورد نیاز جذب شود. تفاوت اصلی بین پتانسیل تحریک و یونیزاسیون این است که پتانسیل تحریک انرژی مورد نیاز برای پرش از یک سطح انرژی به سطح دیگر است در حالی که پتانسیل یونیزاسیون انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از یک اتم است.
پتانسیل تحریک چیست؟
اتم ها دارای سطوح انرژی هستند که به آنها مدار می گویند. الکترون ها در این مدارها به دور هسته حرکت می کنند. الکترون ها نمی توانند مدارهای دلخواه را انتخاب کنند. آنها با توجه به سطوح انرژی خود در مدارهای خاصی قرار می گیرند و محدود به حرکت یا پرش به سطح انرژی دیگر هستند مگر اینکه مقدار مورد نیاز انرژی را جذب کنند. حرکت از یک مدار به مدار دیگر پس از جذب مقدار مورد نیاز انرژی را تحریک و انرژی جذب شده برای حرکت از یک مدار به مدار دیگر را پتانسیل تحریک یا انرژی تحریک می نامند.
پتانسیل یونیزاسیون چیست؟
یونیزاسیون فرآیند حذف یک الکترون از لایه ظرفیتی است. به طور کلی، الکترون ها از طریق نیروهای الکترواستاتیک قوی به هسته متصل می شوند. بنابراین برای حذف کامل یک الکترون از اتم انرژی لازم است. این به عنوان حذف یک الکترون از اتم یا مولکول تا فاصله بی نهایت تعریف می شود. انرژی مورد نیاز برای این فرآیند "انرژی یونیزاسیون" یا "پتانسیل یونیزاسیون" نامیده می شود.
به عبارت دیگر، تفاوت پتانسیل بین حالت اولیه است که در آن الکترون به هسته محدود می شود و حالت نهایی که در آن الکترون دیگر به هسته متصل نیست، جایی که در بی نهایت است.
روندهای دوره ای برای انرژی یونیزاسیون (IE) در مقابل عدد پروتون
تفاوت بین تحریک و پتانسیل یونیزاسیون چیست؟
تعریف پتانسیل تحریک و یونیزاسیون
پتانسیل هیجان:
انرژی جذب شده توسط یک الکترون برای حرکت از یک سطح انرژی به سطح انرژی بالاتر، "پتانسیل تحریک" یا انرژی تحریک نامیده می شود. این معمولاً تفاوت انرژی بین حالت اولیه و نهایی است.
نکته: الکترون در داخل اتم حرکت می کند، اما در سطوح مختلف انرژی.
پتانسیل یونیزاسیون:
انرژی لازم برای حذف یک الکترون از اتم "پتانسیل یونیزاسیون" یا "انرژی یونیزاسیون" نامیده می شود. این تفاوت پتانسیل بین دو حالت است که در آن یک الکترون به هسته محدود می شود و الکترون از اتم حذف می شود. انرژی زمانی که الکترون در فاصله بی نهایت قرار دارد صفر در نظر گرفته می شود.
نکته: یک الکترون از اتم حذف می شود و وقتی هسته جدا می شود جاذبه ای برای هسته وجود ندارد.
محاسبه:
پتانسیل هیجان:
هنگامی که یک الکترون از حالت پایه (n=1) به سطح انرژی دیگر (n=2) می پرد، انرژی مربوطه را 1st پتانسیل تحریک می نامند.
| 1st پتانسیل تحریک=انرژی (n=2 سطح) – انرژی (n=1 سطح)=-3.4 Ev – (-13.6 Ev)=10.2 Ev |
وقتی یک الکترون از حالت پایه (n=1) به سطح انرژی دیگر (n=3) می پرد، انرژی مربوطه را پتانسیل تحریک دوم می نامند.
| 2nd پتانسیل تحریک=انرژی (n=3 سطح) – انرژی (n=1 سطح)=-1.5 Ev – (-13.6 Ev)=12.1 Ev |
پتانسیل یونیزاسیون:
حذف یک الکترون از n=1 سطح انرژی را در نظر بگیرید. پتانسیل یونیزاسیون انرژی مورد نیاز برای حذف یک الکترون از سطح n=1 تا بی نهایت است.
| پتانسیل یونیزاسیون=E بی نهایت - E (n=1 سطح)=0 - (-13.6 ev)=13.6 ev |
در اتم ها، ابتدا سست ترین الکترون ها حذف می شوند و با یونیزه شدن پتانسیل یونیزاسیون به تدریج افزایش می یابد.
