Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat betekent het om te zeggen dat een atoom zich in een aangeslagen toestand bevindt?

Als we het hebben over een aangeslagen toestand, bedoelen we de toestand van een atoom waarin ten minste één van de individuele elektronen die atomaire orbitalen bezetten zich in een hogere orbitaal bevindt dan het geval zou zijn in de gebruikelijke of grondtoestand van het atoom.

Om volledig te begrijpen wat een ‘aangeslagen toestand’ betekent in de context van een atoom, moeten we het concept van elektronenschillen en energieniveaus binnen atomen onthouden. De elektronen rond een atoomkern zijn gerangschikt in lagen met een toenemend energieniveau. Deze niveaus worden vaak gevisualiseerd als concentrische cirkels rond de kern, die elk een andere elektronenschil vertegenwoordigen.

In de grondtoestand bezetten de elektronen de laagst beschikbare energieniveaus, waarbij de eerste schil (het dichtst bij de kern) eerst gevuld is, dan de tweede schil, enzovoort. Een atoom bevindt zich in een aangeslagen toestand wanneer een of meer van zijn elektronen voldoende energie hebben gewonnen om van het oorspronkelijke energieniveau naar een hoger energieniveau te springen. Deze verandering in energie wordt doorgaans veroorzaakt doordat het atoom energie absorbeert van een externe bron, zoals warmte, licht of elektrische energie.

Een aangeslagen toestand is geen stabiele configuratie voor een atoom. Het aangeslagen elektron keert uiteindelijk terug naar zijn oorspronkelijke energieniveau door de overtollige energie uit te zenden in de vorm van een foton (licht) of door de energie via botsingen over te dragen aan een ander atoom. De emissie of overdracht van energie zorgt ervoor dat het atoom terugkeert naar zijn lagere energie- of grondtoestand.

Het concept van opgewonden toestanden is essentieel voor het begrijpen van veel verschijnselen in de natuurkunde, scheikunde en materiaalkunde. Het verklaart bijvoorbeeld de emissie van licht door atomen, wat de basis vormt van verschillende lichtbronnen zoals gloeilampen, fluorescentielampen en lasers. Het speelt ook een cruciale rol bij chemische reacties, energieoverdrachtsprocessen en de eigenschappen van materialen onder verschillende omstandigheden.