Hai thuật ngữ tiềm năng kích thích và tiềm năng ion hóa có liên quan đến năng lượng cần thiết để di chuyển các electron, nhưng có một sự khác biệt giữa chúng dựa trên đích đến của chuyển động của electron. Nói cách khác, trong hai tình huống này, đích đến của electron sau khi chuyển động là khác nhau. Hai chuyển động của điện tử có thể được xác định theo cách này. Các electron có thể di chuyển đến mức năng lượng cao hơn trong nguyên tử hoặc phân tử hoặc tách ra khỏi hạt nhân và di chuyển ra khỏi nguyên tử. Cả hai quá trình này đòi hỏi một lượng năng lượng xác định. Electron không thể di chuyển trừ khi năng lượng cần thiết không được hấp thụ. Các sự khác biệt chính giữa kích thích và tiềm năng ion hóa là tiềm năng kích thích là năng lượng cần thiết để nhảy từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác trong khi tiềm năng ion hóa là năng lượng cần thiết để loại bỏ electron khỏi nguyên tử.
Nguyên tử có mức năng lượng được gọi là quỹ đạo. Các electron di chuyển xung quanh hạt nhân trong các quỹ đạo này. Electron không thể chọn quỹ đạo tùy ý; chúng được đặt trong các quỹ đạo nhất định theo mức năng lượng của chúng và chúng bị hạn chế di chuyển hoặc nhảy sang mức năng lượng khác trừ khi chúng hấp thụ lượng năng lượng cần thiết. Chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác sau khi hấp thụ lượng năng lượng cần thiết được gọi là kích thích và năng lượng được hấp thụ để chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác được gọi là tiềm năng kích thích hoặc năng lượng kích thích.
Ion hóa là quá trình loại bỏ một electron khỏi vỏ hóa trị. Nói chung, các electron được liên kết với hạt nhân thông qua lực tĩnh điện mạnh. Do đó, năng lượng là cần thiết để loại bỏ hoàn toàn một electron khỏi nguyên tử. Điều này được định nghĩa là loại bỏ một electron khỏi nguyên tử hoặc phân tử đến một khoảng cách vô hạn. Năng lượng cần thiết cho quá trình này được gọi là,năng lượng ion hóaCó khả năng ion hóa hay.
Nói cách khác, đó là sự khác biệt tiềm năng giữa trạng thái ban đầu, trong đó electron liên kết với hạt nhân và trạng thái cuối cùng trong đó electron không còn gắn với hạt nhân nơi nó nằm yên ở vô cực.
Xu hướng định kỳ cho năng lượng ion hóa (IE) so với số proton
Tiềm năng kích thích:
Năng lượng được hấp thụ bởi một điện tử để chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng cao hơn được gọi là năng lượng kích thích trực tiếp hoặc năng lượng kích thích. Đây thường là sự khác biệt năng lượng giữa trạng thái ban đầu và cuối cùng.
Lưu ý: electron di chuyển bên trong nguyên tử, nhưng ở các mức năng lượng khác nhau.
Tiềm năng ion hóa:
Năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron khỏi một nguyên tử được gọi là, tiềm năng ion hóanăng lượng ion hóaMùi. Đây là sự khác biệt tiềm năng giữa hai trạng thái trong đó một electron được liên kết với hạt nhân và electron được loại bỏ khỏi nguyên tử. Năng lượng khi electron ở khoảng cách vô hạn được coi là không.
Lưu ý: một electron được loại bỏ khỏi nguyên tử và không có lực hút với hạt nhân khi nó bị loại bỏ.
Tiềm năng kích thích:
Khi một electron nhảy từ trạng thái cơ bản (n = 1) sang mức năng lượng khác (n = 2), năng lượng tương ứng được gọi là 1thứ tiềm năng kích thích.
1thứ tiềm năng kích thích = Năng lượng (n = 2 cấp) - Năng lượng (n = 1 cấp) = -3,4 ev - (-13,6 ev) = 10,2 ev |
Khi một electron nhảy từ trạng thái cơ bản (n = 1) sang mức năng lượng khác (n = 3), năng lượng tương ứng được gọi là thế năng kích thích thứ 2.
2thứ tiềm năng kích thích = Năng lượng (n = 3 cấp) - Năng lượng (n = 1 cấp) = -1,5 ev - (-13,6 ev) = 12,1 ev |
Tiềm năng ion hóa:
Xem xét loại bỏ một điện tử từ mức năng lượng n = 1. Điện thế ion hóa là năng lượng cần thiết để loại bỏ một electron từ cấp n = 1 đến vô cùng.
Tiềm năng ion hóa = E vô cực - E (n = 1 cấp)= 0 - (-13,6 ev) = 13,6 ev |
Trong các nguyên tử, các electron liên kết lỏng lẻo nhất được loại bỏ trước tiên và tiềm năng ion hóa tăng dần khi nó bị ion hóa.
Hình ảnh lịch sự:
CúcÝ nghĩa kích thích tiềm năng của HPaul - Công việc riêng. (Miền công cộng) qua Wikimedia Commons
Năng lượng ion hóa đầu tiên của người dùng bằng cách sử dụng: Sponk (CC BY-SA 3.0) thông qua Commons