Διαφορά μεταξύ της κατάστασης εδάφους και της διεγερμένης κατάστασης

Κύρια διαφορά – Κατάσταση εδάφους έναντι διεγερμένης κατάστασης

Τα άτομα αποτελούνται από έναν ατομικό πυρήνα και ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω από αυτόν τον πυρήνα. Τα ηλεκτρόνια δεν έχουν συγκεκριμένη θέση σε ένα άτομο. έχουν μόνο μια «πιθανότητα» να βρίσκονται κάπου γύρω από τον πυρήνα. Σύμφωνα με αυτές τις πιθανότητες, οι επιστήμονες έχουν βρει διακριτά επίπεδα ενέργειας που έχουν την υψηλότερη πιθανότητα να περιέχουν ηλεκτρόνια. Αυτά τα ενεργειακά επίπεδα περιέχουν ηλεκτρόνια που έχουν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας. Τα ενεργειακά επίπεδα που βρίσκονται κοντά στον ατομικό πυρήνα έχουν χαμηλότερη ενέργεια σε σύγκριση με τα μακρύτερα ενεργειακά επίπεδα. Όταν ένα άτομο λαμβάνει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας, μετακινείται σε μια διεγερμένη κατάσταση από τη θεμελιώδη κατάσταση λόγω της κίνησης ενός ηλεκτρονίου από ένα χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο σε ένα υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο. Η κύρια διαφορά μεταξύ της θεμελιώδους κατάστασης και της διεγερμένης κατάστασης είναι ότιθεμελιώδης κατάσταση είναι μια κατάσταση όπου τα ηλεκτρόνια σε ένα σύστημα βρίσκονται στα χαμηλότερα δυνατά ενεργειακά επίπεδα, ενώ η διεγερμένη κατάσταση είναι οποιαδήποτε κατάσταση του συστήματος που έχει μεγαλύτερη ενέργεια από τη θεμελιώδη κατάσταση.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Ground State
      – Ορισμός, Επεξήγηση
2. Τι είναι Excited State
     – Ορισμός, Επεξήγηση
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κατάστασης εδάφους και της διεγερμένης κατάστασης
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Άτομο, Ατομικός Πυρήνας, Ηλεκτρόνιο, Επίπεδο Ενέργειας, Διεγερμένη Κατάσταση, Κατάσταση Εδάφους, Κατάσταση κενού

Τι είναι το Ground State

Η βασική κατάσταση αναφέρεται στην κατάσταση στην οποία όλα τα ηλεκτρόνια ενός συστήματος (άτομο, μόριο ή ιόν) βρίσκονται στα χαμηλότερα δυνατά ενεργειακά επίπεδα. Επομένως, η θεμελιώδης κατάσταση είναι γνωστό ότι δεν έχει ενέργεια σε σύγκριση με μια διεγερμένη κατάσταση, επειδή τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε «μηδενικό» ενεργειακό επίπεδο. Η βασική κατάσταση ονομάζεται επίσης κατάσταση κενού .

Όταν παρέχεται ενέργεια σε ένα άτομο στη θεμελιώδη κατάσταση, μπορεί να μετακινηθεί σε διεγερμένη κατάσταση απορροφώντας ενέργεια. Αλλά η διάρκεια ζωής της διεγερμένης κατάστασης είναι μικρότερη. Έτσι, το άτομο επιστρέφει στη θεμελιώδη κατάσταση, εκπέμποντας την απορροφούμενη ενέργεια όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Εικόνα 1:Εκπομπή απορροφούμενης ενέργειας

Επομένως, η βασική κατάσταση είναι πολύ σταθερή σε σύγκριση με τη διεγερμένη κατάσταση και έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Στα άτομα θεμελιώδους κατάστασης, η απόσταση μεταξύ των ηλεκτρονίων και του ατομικού πυρήνα έχει τη μικρότερη δυνατή απόσταση. Τα ηλεκτρόνια βρίσκονται πιο κοντά στον ατομικό πυρήνα.

Τι είναι η Excited State

Η διεγερμένη κατάσταση ενός ατόμου αναφέρεται στην κατάσταση που έχει υψηλότερη ενέργεια από τη θεμελιώδη κατάσταση αυτού του ατόμου. Εδώ, ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια δεν βρίσκονται στο χαμηλότερο δυνατό επίπεδο ενέργειας. Τα ηλεκτρόνια έχουν μετακινηθεί σε υψηλότερο ενεργειακό επίπεδο απορροφώντας ενέργεια που παρέχεται από το εξωτερικό. Αλλά, για να μεταβείτε σε μια κατάσταση διεγερμένης, η παρεχόμενη ποσότητα ενέργειας θα πρέπει να είναι ίση με την ενεργειακή διαφορά μεταξύ των δύο ενεργειακών επιπέδων. Διαφορετικά, δεν θα υπήρχε διέγερση.

Ωστόσο, η διεγερμένη κατάσταση δεν είναι σταθερή, καθώς τα υψηλότερα επίπεδα ενέργειας δεν είναι σταθερά και τα άτομα τείνουν να επιστρέφουν στη θεμελιώδη κατάσταση εκπέμποντας την απορροφούμενη ενέργεια. Αυτή η εκπομπή οδηγεί στο σχηματισμό ενός ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που έχει γραμμές εκπομπής.

Εικόνα 2:Εκπομπή απορροφούμενης ενέργειας από διεγερμένη κατάσταση

Η διάρκεια ζωής μιας διεγερμένης κατάστασης είναι πολύ μικρή, καθώς η κατάσταση διεγέρσεως είναι ασταθής λόγω της υψηλής ενέργειάς της. Εδώ, η απόσταση μεταξύ του ατομικού πυρήνα και των ηλεκτρονίων δεν είναι οι ελάχιστες δυνατές αποστάσεις.

Διαφορά μεταξύ κατάστασης εδάφους και διεγερμένης κατάστασης

Ορισμός

Εδάφιο κράτος: Η βασική κατάσταση αναφέρεται στην κατάσταση στην οποία όλα τα ηλεκτρόνια σε ένα σύστημα (άτομο, μόριο ή ιόν) βρίσκονται στα χαμηλότερα δυνατά ενεργειακά επίπεδα.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Διεγερμένη κατάσταση είναι οποιαδήποτε κατάσταση του συστήματος που έχει μεγαλύτερη ενέργεια από τη θεμελιώδη κατάσταση.

Ενέργεια

Εδάφιο κράτος: Η βασική κατάσταση ενός συστήματος είναι γνωστό ότι έχει «μηδενική» ενέργεια.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Η διεγερμένη κατάσταση ενός συστήματος έχει υψηλή ενέργεια.

Σταθερότητα

Εδάφιο κράτος: Η κατάσταση εδάφους είναι εξαιρετικά σταθερή.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Η διεγερμένη κατάσταση είναι εξαιρετικά ασταθής.

Διάρκεια ζωής

Εδάφιο κράτος: Η κατάσταση εδάφους έχει μεγάλη διάρκεια ζωής.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Η κατάσταση ενθουσιασμού έχει μικρή διάρκεια ζωής.

Απόσταση από τον ατομικό πυρήνα

Εδάφιο κράτος: Η απόσταση μεταξύ του ηλεκτρονίου θεμελιώδους κατάστασης και του ατομικού πυρήνα είναι η ελάχιστη δυνατή απόσταση.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Η απόσταση μεταξύ του ηλεκτρονίου διεγερμένης κατάστασης και του ατομικού πυρήνα είναι μεγαλύτερη σε σύγκριση με αυτή της βασικής κατάστασης.

Τοποθεσία ηλεκτρονίων

Εδάφιο κράτος: Στη θεμελιώδη κατάσταση, τα ηλεκτρόνια βρίσκονται στα χαμηλότερα δυνατά ενεργειακά επίπεδα.

Ενθουσιασμένη κατάσταση: Σε διεγερμένη κατάσταση, τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.

Συμπέρασμα

Η κατάσταση εδάφους και η διεγερμένη κατάσταση ενός συστήματος σχετίζονται με την κίνηση των ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ενεργειακών επιπέδων. Η κύρια διαφορά μεταξύ της θεμελιώδους κατάστασης και της διεγερμένης κατάστασης είναι ότι η θεμελιώδης κατάσταση είναι μια κατάσταση, ενώ τα ηλεκτρόνια σε ένα σύστημα βρίσκονται στα χαμηλότερα δυνατά ενεργειακά επίπεδα, ενώ η διεγερμένη κατάσταση είναι οποιαδήποτε κατάσταση του συστήματος που έχει μεγαλύτερη ενέργεια από τη θεμελιώδη κατάσταση.

Αναφορά:

1. «Εδαφική κατάσταση». OChemPal, Διαθέσιμο εδώ.
2. “Ground State Vs. Διεγερμένη κατάσταση ενός ατόμου:Μια οριστική ανάλυση." ScienceStruck, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Spontaneousemission» By Ilmari Karonen – http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Spontaneousemission.png (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
2. «Bohr-atom-PAR» Από JabberWok στην αγγλική Wikipedia (CC BY-SA 3.0) μέσω του Commons Wikimedia