Excitovaný stav

Anonym Vytefut11.10.2017 00:01 Nahlásit
Chtěla bych se, prosím, zeptat, proč bychom chtěli dodat atomu energii, aby přešel do excitovaného stavu? V čem je tento stav lepší než základní stav, ve kterém má atom nejnižší energii? Děkuji :)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Cenobita.11.10.2017 00:07 Nahlásit
Nejde o to, že je tento stav elektronu nějak lepší nebo horší, prostě je elektron v excitovaném stavu a je s vyšší energií, ovšem tam to elektron nevydrží a přeskočí zpět na nižší hladinu, čímž se zbaví kvanta energie (fotonu). Tohoto principu se využívá u laseru.
Anonym Vytefut11.10.2017 00:13 Nahlásit
Ahaaaa. Vy jste ale chytrý člověk, viděla jsem vás odpovídat i na otázku týkající se Mezopotámie. Máte můj obdiv. Děkuju moc.
Mezek11.10.2017 08:05 Nahlásit
Ukažme si to na atomu uhlíku. Ten má elektronový pár na orbitalu 2s a dva orbitaly p obsazeny jedním elektronem. Třetí orbital p je prázdný.Nejmenší energii mají elektrony na orbitalu 2s, vyšší energii mají elektrony na orbitalech p. Při reakci s kyslíkem se překryjí p-orbitaly obsazené jedním elektronem u atomů uhlíku a kyslíku. Kyslík s vyšší elektronegativitou má nyní parciální záporný náboj, dva volné elektronové páry a oktet. Naproti tomu uhlík má jen 6 elektronů, z toho 2 sdílené páry a parciální kladný náboj. Vysoké hustota elektronů na malém atomu kyslíku způsobí, že ji kyslík sníží sdílením původně volného elektronového páru s uhlíkem. K tomu bude využit volný orbital uhlíku. Vznikne molekula CO s trojnou vazboua každý z obou atomú má jeden volný elektronový pár.
Zdůrazňuji, že elektronová konfigurace kyslíku umožňuje vytvoření dvojné vazby, pokud má vazebný partner dva samostatné elektrony, nebo jedné vazby sigma, pokud má partner volný pár. Kyslík pak uvolní orbital rekonfigurací elektronů.
Nyní tedy atom uhlíku bude excitovat jeden ze dvoz elektronů na orbitalu s. Ten po dodání energie přejde na energeticky bohatší a dosud volný orbital p. Nyní má uhlík s jedním excitovaným elektronem čtyři singl (samostatné) elektrony na čtyřech orbitalech a může tedy vytvořit dvojné vazby se dvěma kyslíky a získat tak oktet. Podobně může vytvořit čtyři vazby s vodíky (CH4) nebo vodíky a dalšími uhlíky a tak dál.
Anonym Sewihoq11.10.2017 14:17 Nahlásit
Je dobré si ale uvědomit, jakým způsobem je elektron vázaný k jádru. V zásadě je přitažen k jádru elektrickou přitažlivou silou. Ovšem představa, že tam obíhá nějaký drobný elektron je už nesprávná. Pokud by skutečně obíhal elektrický náboj kolem čehokoli, vyzařoval vy elektromagnetické záření a postupně by ztrácel energii a po spirále padl do jádra.

Tady už nám klasická fyzika nepomůže, pomocí analogií z makrosvěta si to představit nedokážeme. Musíme už sáhnout po kvantové mechanice a přijmout představu, že elektron je současně všude na jakési kulové (nebo jiné) ploše kolem jádra. Kromě toho musíme respektovat vlnový charakter elektronu (de Broglieho vlny) a na ploše na sebe napojit plynule maxima a minima vln do jakési stojaté vlny. Z toho už je patrné, že ploch, které splňují takové podmínky může být více, s různou vzdáleností od jádra.

Elektron přitom může být na libovolné neobsazené "slupce", ale má tendence sám padat na nejnižší volnou dráhu a při každém "přeskoku" se ve formě fotonu uvolní energie odpovídající rozdílu hladin. Naopak, nahoru jsme ho schopni postrčit třeba zvýšenou teplotou nebo absorpcí fotonu a on nám pak spadne zase dolů. Třeba v zářivkách luminofor pohltí foton UV záření a vícenásobným přeskokem na nižší hladiny pak vyzáří různé fotony viditelného světla.

Celé je to ještě komplikovanější, ale pro představu to asi stačí.

Vzpomínám si, jak jsem se u zkoušky z kvantovky kdysi ptal profesora, jestli jde říct, že elektron mezi hladinami přeskakuje okamžitě, že by se pak musel pohybovat nadsvětelnou rychlostí. On odpověděl, že nesprávná je formulace, že přeskakuje okamžitě, správně bychom měli říct, že pravděpodobnost, že elektron nalezneme mezi povolenými hladinami, je rovna nule. Takže tak :-)
Přidat komentář do diskuze ▾