Innehåll
Elektroner är atomens negativt laddade partiklar. Elektroner cirklar kärnan, som innehåller protoner och neutroner, på olika avstånd som kallas skal. Varje element har ett visst antal elektroner och skal. Under vissa omständigheter kan en elektron flytta från ett skal till ett annat, eller till och med förvisas från elementet. Det finns två sätt på vilka en elektron kan vara tillräckligt upphetsad för att flytta till ett högre skal och högre energitillstånd.
Absorption av fotoner
En elementelektron kan absorbera en ljusfoton för att komma in i ett högre energitillstånd. Men fotonens våglängd måste vara en specifik våglängd från varje atom. Varje atom placeras i spektroskop ger olika kombinationer av färger. Elementen accepterar och avger bara ljus med vissa våglängder. Om våglängden har för mycket eller för lite energi för elementet accepteras det inte. När elektronen är i det upphetsade tillståndet, för att den ska komma ner till det lägre tillståndet, avger den samma färgfrekvensfoton för att frigöra energi.
kollisioner
När element kolliderar kan elektroner tas från låga energitillstånd till högre tillstånd. Detta inträffar eftersom en del av den kinetiska energin mellan de två kolliderande atomerna överförs till elektronen. Under mycket snabba kollisioner kan en elektron slås fri från sin moderatom. Detta kallas kollisionjonisering. Elektronen kan sedan absorberas av andra atomer. Joniska bindningar, som bildas när elektroner överförs från ett element till ett annat, förekommer på mode.
Kollisionsvariabler
Inte alla kollisioner kommer att resultera i excitation av elektroner. Den kinetiska energin, eller rörelsenergin, måste kunna övervinna en viss tröskel för att väcka elektronen. Temperatur är ett sätt att ge mer energi och fler kollisioner för att väcka atomer. Vid låga temperaturer rör elementen långsamt och innehåller inte tillräckligt med energi för att väcka elektroner eller resultera i kemiska reaktioner. Högre temperaturer ger atomen mer energi och ökar atomens kinetiska energi och resulterande kollisioner.
Betydelse
Två viktiga fakta bestäms från elektroner i ett upphetsat tillstånd. Den ena är att den kemiska sammansättningen av material kan bestämmas genom att undersöka de ljusspektra som avges när de passeras genom ett prisma. Den andra är att med hjälp av denna ljusspektra kemister kan bestämma elektron skal nivåer och underhöjder av atomen genom att undersöka våglängderna av ljus som produceras av varje element.