Kio estas la ekscitita stato de atomo

En 1905, J. Thomson proponis la unuan modelon de la strukturo de la atomo, laŭ kiu ĝi estas pozitiva ŝarĝita sfero ene de kiu lokiĝas eroj kun negativa ŝarĝo - elektronoj. La elektra neŭtraleco de la atomo estis klarigita per la egaleco de la akuzoj de la sfero kaj de ĉiuj ĝiaj elektronoj.

Por anstataŭigi ĉi tiun teorion en 1911 venis la planeda modelo kreita de Rutherford: en la centro la kerna-stelo, kiu konstituas la plej grandan parton de la tuta atomo, orbita ĉirkaŭ ĝi turnas planedronojn. Tamen, en la estonteco, la rezultoj de la eksperimentoj pridubis la korektecon de ĉi tiu modelo. Ekzemple, ĝi sekvas el la formuloj de Rutherford, ke la elektronaj rapidecoj kaj iliaj radioj povas ŝanĝi senĉese. En ĉi tiu kazo, kontinua radiado observiĝus laŭlonge de la spektro. Tamen, la rezultoj de la eksperimentoj indikas lineajn spektrojn de atomoj. Estas ankaŭ iuj aliaj kontraŭdiroj. Poste, Niels Bohr proponis kvantuma modelo de atoma strukturo. Oni devas noti la teron kaj ekscititan staton de la atomo. Ĉi tiu trajto permesas, precipe, klarigi la valencia de la elemento.

La ekscitita stato de atomo estas intera stadio inter ŝtato kun nula energia nivelo kaj superas ĝin. Ĝi estas ekstreme malstabila, do ĝi estas tre vanta - la daŭro estas miliono da dua. La ekscitita stato de atomo okazas kiam aldona energio estas komunikita al ĝi. Ekzemple, lia fonto povas esti malkovrita al temperaturoj kaj elektromagneta kampoj.

En formo simpligita, la klasika teorio de la atoma strukturo asertas ke negativaj ŝarĝoj indivisibles, elektronoj, ŝovas ĉirkaŭ la kerno je certaj distancoj laŭ cirklaj orbitoj. Ĉiu orbito ne estas linio, kiel ĝi ŝajnas, sed energio "nubo" kun pluraj elektronoj. Aldone, ĉiu elektrono havas sian propran spinon (turniĝas ĉirkaŭ ĝia akso). La radiuso de orbito de iu ajn elektrono dependas de ĝia energia nivelo, sekve, en la manko de ekstera influo, la interna strukturo estas sufiĉe stabila. Ĝia malobservo - la ekscitita stato de la atomo - okazas kiam la ekstera energio estas komunikita. Kiel konsekvenco, en la lastaj orbitoj, kie la forto de interago kun la kerno estas malgranda, la duonaj spinoj de la elektronoj decayas kaj, kiel konsekvenco, ilia transiro al senokupataj ĉeloj. Alivorte, laŭ la energio konservado leĝo elektrona transiro al la pli altaj energiaj niveloj estas akompanita de absorción de fotonoj.

Ni konsideru la ekscititan staton de atomo sur la ekzemplo de arsenika atomo (Kiel). Lia valencia estas tri. Kurioze, ĉi tiu valoro nur validas por la kazo kiam la elemento estas en libera stato. Pro tio ke la valencia estas determinita de la nombro da senpagaj spinoj, kiam la atomo ricevas ekstera energio en la regiono de la lasta orbito, oni observas kunigi la transiron de la partiklo al libera ĉelo. Kiel rezulto, la orbito ŝanĝas. Pro tio ke la energiaj subleveloj simple ŝanĝas lokojn, la transiro (rekompinaĵo), al la tera stato de la atomo, estas akompanata de la liberigo de la ekvivalento de la absorbita energio en formo de quanta. Revenante al la ekzemplo kun arsénico: pro la ŝanĝo en la nombro da senparaj spuroj en la ekscitita stato, la valencia de la elemento respondas al kvin.

Skematike, ĉio supre estas kiel sekvas: kiam ekstera energio estas provizita de ekstere per atomo, eksteraj elektronoj estas delokitaj pli granda distanco de la kerno (la radiuso de la orbitoj pliigas). Tamen, ĉar la protono en la nukleo estas, la totala valoro de la interna energio de la atomo fariĝas pli granda. Malgraŭ kontinua provizo de ekstera energio, la elektrono tre rapide revenas al sia antaŭa orbito. En ĉi tiu kazo, la troo de ĝia energio estas liberigita en la formo de elektromagneta radiado.