Разница между потенциалом возбуждения и ионизации
Главное отличие
Основное различие между потенциалом возбуждения и ионизации состоит в том, что возбуждение описывает движение электрона с уровня с более низкой энергией на уровень с более высокой энергией, тогда как потенциал ионизации описывает полное удаление электрона с уровня энергии.
Возбуждение против потенциала ионизации
Возбуждение рассматривается как добавление определенного количества энергии к определенной системе, такой как атом, молекула или атомное ядро; с другой стороны, потенциал ионизации рассматривается как количество энергии, необходимое для устранения наиболее слабосвязанных электронов из нейтральной газовой системы.
Основная цель возбуждения — объяснить движение электрона с более низкого энергетического уровня на более высокий энергетический уровень; Напротив, цель потенциала ионизации — полностью объяснить удаление определенного электрона с энергетического уровня. Для возбуждения обычно требуется энергия из окружающей среды, но вскоре эта энергия высвобождается в виде фотонов, а потенциал ионизации поглощает ее энергию у атома, и эта энергия больше не выделяется.
В конце концов, возбуждение создает возбужденное состояние, которое обычно нестабильно и имеет короткое время жизни; с другой стороны, в конце концов, потенциал ионизации производит катион, который много раз действует как стабильный ион после удаления электрона. Энергия возбуждения всегда равна разнице энергий электронов, находящихся на двух орбитах; с другой стороны, потенциал ионизации присутствует в таком большом количестве, что электрон извлекает его из атома, но кинетическая энергия вне атома равна нулю.
Электрон перескакивает с нижнего энергетического уровня на верхний энергетический уровень, но не покидает его в возбужденном состоянии, поэтому заряд, присутствующий на атоме, не изменяется; Напротив, в потенциале ионизации электрон настолько возбужден, что фактически отрывается от атома, а затем увеличивает заряд атома. Возбуждение — это ступень, которая присутствует в потенциале ионизации, тогда как потенциал ионизации — это весь процесс.
Сравнительная таблица
| Возбуждение | Потенциал ионизации |
| Энергия, необходимая электрону для перехода со своей орбиты на орбиту с более высокой энергией, известна как процесс возбуждения. | Минимальное количество энергии, необходимое для освобождения электрона из основного состояния атома, известно как потенциал ионизации. |
| Рассматривается как | |
| Считается добавлением определенного количества энергии в определенную систему, такую как атом, молекула или атомное ядро. | Рассматривается как количество энергии, необходимое для устранения наиболее слабосвязанных электронов из нейтральной газовой системы. |
| Цель | |
| Чтобы объяснить движение электрона с более низкого энергетического уровня на более высокий энергетический уровень. | Чтобы полностью объяснить удаление определенного электрона с энергетического уровня |
| Изменение энергии | |
| Обычно требуется энергия из окружающей среды, но вскоре эта энергия выделяется в виде фотонов. | Поглощает свою энергию из атома, и эта энергия больше не выделяется |
| Стабильность конечного продукта | |
| Создает возбужденное состояние, которое обычно нестабильно и имеет короткое время жизни. | Образует катион, который много раз действует как стабильный ион после удаления электрона. |
| Разница в энергии | |
| Всегда равняется разнице энергий электронов, находящихся на двух орбитах. | Присутствует в таком количестве, что электрон выводит его из атома, но кинетическая энергия вне атома равна нулю. |
| Изменение заряда | |
| Электрон перескакивает с нижнего энергетического уровня на верхний энергетический уровень, но не покидает его, поэтому заряд, присутствующий на атоме, не меняется. | Электрон настолько возбужден, что фактически отрывается от атома, а затем увеличивает заряд атома. |
| Важность уровней энергии | |
| Ступенька в потенциале ионизации | Весь процесс |
Что такое возбуждение?
Возбуждение известно как результат передачи энергии электрону с более низкого уровня на более высокий. Электрон не покидает атом и будет продолжать вращаться вокруг ядра до тех пор, пока уровень электрической энергии не станет больше уровня энергии ионизации атома.
Возбуждение обычно вызывает изменение энергии системы из основного энергетического состояния в возбужденное энергетическое состояние. При возбуждении возбужденные системы содержат различные значения, отличные от распределения энергий, потому что процесс возбуждения происходит только тогда, когда атом поглощает определенную часть энергии.
Тот же самый процесс возбуждения протонов, электронов и нейтронов, присутствующих в атомных ядрах, может быть возбужден, когда им предоставляется необходимое количество энергии. По сравнению с электронами, ядро имеет очень большую энергию, и требуется большое количество энергии, чтобы перевести его в возбужденное состояние.
Каков потенциал ионизации?
Когда электрону дается достаточно энергии, чтобы убрать его с энергетических уровней, это называется потенциалом ионизации. Газ содержит электрический ток, который присутствует в люминесцентных лампах, проходит через него и вызывает возбуждение и ионизацию электронов. В результате, когда электроны снова движутся к основному состоянию, свободная энергия в виде УФ-излучения, которая дополнительно поглощается покрытием в трубке, светится, а затем излучает видимый свет.
Удаление слабосвязанных электронов — это эндотермический процесс (процесс, при котором энергия поглощается извне). Следовательно, потенциал ионизации содержит положительное значение. В самом общем виде, чем ближе электрон к ядру атома, тем выше будет потенциал ионизации.
В периодической таблице энергия ионизации имеет тенденцию уменьшаться по группе из-за увеличения размера атома. По мере увеличения размера атома притяжение между самым удаленным от ядра электроном уменьшается, и, таким образом, этот электрон легко удалить. Чем меньше энергии требуется для удаления электрона, тем меньше энергия ионизации.
Ключевые отличия
- Энергия, необходимая для движения электрона с одного энергетического уровня на другой, известна как состояние возбуждения этого электрона; с другой стороны, энергия, необходимая для перемещения электрона с первого уровня на бесконечность, известна как потенциал ионизации.
- Возбуждение электронов — это ступени во всем процессе энергетических уровней, в то время как ионизационный потенциал электрона описывает весь процесс энергетических уровней.
- При возбуждении заряд, присутствующий на атоме, не изменяется, когда электрон перескакивает с более высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень, но не покидает атом; Напротив, в потенциале ионизации заряд, присутствующий на атоме, изменяется, потому что электрон настолько возбужден, что вырывается из атома.
- Возбуждение электрона — это добавление отдельного количества энергии к определенной системе, такой как атом, молекула или атомное ядро, тогда как потенциал ионизации — это количество энергии, необходимое для удаления наиболее слабо связанных электронов из нейтральное газовое расположение.
Заключение
Из приведенного выше обсуждения делается вывод о том, что потенциал возбуждения и ионизации — это два термина, которые используются для объяснения корреляции между изменениями энергии и ее поведением. Разница между ними в том, что возбуждение используется для объяснения передачи электрона с нижнего энергетического уровня на верхний энергетический уровень, тогда как ионизационный потенциал используется для объяснения полного удаления электрона с энергетического уровня.