Växelverkan mellan energi och elektroner i atomer

Alla Inga Spara

• Vad menas med en atoms grundtillstånd? Grundtillstånd innebär att elektronerna i en atom ligger så nära atomkärnan som möjligt. När elekronerna ligger så nära atomkärnan som möjligt har alla elekroner minsta möjliga energi i atomen.
• Vad menas med ett exciterat tillstånd för en atom? Det innebär att atomen har elektroner som har mer energi än minsta möjliga. Det finns ofyllda inre elekronskal i en exciterad atom.
• Vad orsakar excitation av en elektron i en atom? Energi som tillförs atomen utifrån.
• Vad händer med en elektron vid excitation? När excitation sker kommer en eller flera elektroner, under upptagande av energi, förflytta sig från ett inre elektronskal, lågt i energi, till ett mer yttre elektronskal, högre i energi.
• Vad menas med att energi är kvantiserad vid excitation av elektroner? Att energi är kvantiserad, innebär att energin kommer i ett paket som bara har en viss energimängd. Denna energimängd måste stämma överens med energiskillnaden mellan två elektronskal/orbitaler i atomen om elektronen som ta upp energin och elektronen skall exciteras.. Om energimängden inte stämmer överens med energiskillnaden mellan elektronskalen/orbitalerna kommer elektronen inte ta upp energin och inte exciteras. Energin passerar atomen utan att atomens elektroner påverkas.
• Ge exempel på minst fem olika energiförändringar när en elektron exciteras i en väteatom Vid en excitation av en elektron kan elektronen ta upp energi i omgångar och då 1) förflyttas först från K-skalet till L-skalet 2) sedan från L-skalet till M-skalet 3) sedan från M-skalet till N-skalet eller ta upp energi i en en enda omgång och 4) förflyttas från K-skalet till M-skalet eller 5) förflyttas från K-skalet till N-skalet.
• Vad orsakar deexcitation av en elektron i en atom? De-excitation orsakas av att atomen är instabil. Atomen är instabil på att det finns INRE energinivåer (elektronskal) som är ofyllda med elektroner. Elektroner längre ut i i energinivåer utanför de INRE ofyllda energinivåerna förflyttar sig då tillbaka till de lägre ofyllda energinivåerna (elektronskalen).
• Vad händer med en elektron vid deexcitation? Elektroner överförs från en hög energinivå (elekronskal) längre från kärnan till en energinivå (elektronskal) lägre i energi och närmare kärnan. Samtidigt avges energi i form av elektromagnetisk strålning (ljus).
• Ge exempel på minst fem olika energiförändringar när en elektron de-exciteras! en elektron kan överföras från L-skalet till K-skalet en elektron kan överföras från M-skalet till K-skalet en elektron kan överföras från M-skalet till L skalet em elekton kan överföras från N-skalet till K-skalet en elektron kan överföras från N-skalet till M skalet en elektron kan överföras från N-skalet till L-skalet.
• Vad är sambandet mellan den våglängd på det ljus som avges och mängden på den kvantiserade energi som avges vid excitation? Ju kortare våglängd desto mer energi innhåller den elektromagnetiska strålning som avges!
• Varför avger atomer som de-exciteras elektromagnetisk strålning av flera olika våglängder samtidigt? Att atomer som deexciteras avger olika våglängder samtidigt beror på att olika exciterade elektroner i olika atomer av samma grundämne sänker sin olika energiinnehåll på olika sätt. 1) En exciterad elektron i en atom av ett visst grundämne kan sänka sin energi genom att byta elektronskal från N-skalet till M-skalet och avge en viss våglängd. 2) samtidigt sänker en annan exciterad elektron i en annan atom av samma grundämne sin energi genom att byta elektronskal från M-skalet till L-skalet och avge en viss annan våglängd 3) samtidigt sänker en exciterad elektron i en tredje atom av samma grundämne sin energi genom att byta elektronskal från L-skalet till K-skalet och avger en viss tredje våglängd 4) samtidigt sänker en exciterad elektron i en fjärde atom av samma grundämne sin energi genom att byta elektronskal från N-skalet till K-skalet och avger en viss fjärde våglängd. Tillsammans bildar de olika avgivna våglängderna ett emissionsspektrum för grundämnet.
• När sänder väteatomen ut våglängder inom UV-området? Väteatomen sänder ut elektromagnetisk strålning av olika våglängder längd inom UV-området när olika exciterade elektroner i olika atomer av väte byter energinivå från någon högre elektronskal till K skalet.
• När sänder väteatomen ut elektromagnetisk strålning inom området för synligt ljus? När sänder väteatomen ut elektromagnetisk strålning inom området för synligt ljus? Väteatomen sänder ut elektromagnetisk strålning av olika våglängder längd inom det synliga området när olika exciterade elektroner i olika atomer av väte byter energinivå från någon högre elektronskal till L-skalet.
• När sänder väteatomen ut elektromagnetisk strålning inom IR-området? Väteatomen sänder ut elektromagnetisk strålning av olika våglängder längd inom IR-området när olika exciterade elektroner i olika atomer av väte byter energinivå från någon högre elektronskal till M skalet.
• Hur förklarar man fenomenet att väteatomen inom en region av ljus, tex UV-området, sänder ut våglängder som ger spektrallinjerna i emissionsspektrumet som ligger närmare och närmare varandra när frekvensen på ljuset ökar? Man förklarar att spektrallinjerna i ett emissionsspektrum kommer närmare och närmare varandra när frekevensen ökar med att huvudenerginivåerna/elektronskalen ligger närmare och närmare varandra ju längre från atomkärnan som de befinner sig.
• Vad beror det på att till exempel väte och helium sänder ut olika våglängder av elektromagnetisk strålning inom ett våglängdsområde, tex UV-regionen, och inte samma våglängder? Varför har de olika grundämnena sina spektrallinjer i sina emissionsspektrum på olika våglängder/frekvenser? Att de olika grundämnena har sina olika spektrallinjer i sina emissionsspektrum på olika våglängder beror på att de olika grundämnena har motsvarande elektronskal har olika energier. K-slalet i väte ligger på en viss energinivå och K-skalet i helium på en annan energinivå. Att en och samma energinivå i olika grundämnen ligger på olika energinivåer beror i sin tur på att laddningen i atomkärnorna är olika. Vätekärnan har en laddning på +1 i kärnan och attraherar därför K-skalet svagare än heliumkärnan som har +2 i atomkärnan. Heliumatomens kärna attraherar därför sitt K-skal starkare mot kärnan och därför ligger det närmare kärnan och lägre i energi än väteatomens.
• Hur kan man utnyttja faktumet att olika grundämnen sänder ut olika våglängder inom ett våglängdsområde? Man kan utnyttja faktumet att olika grundämnen sänder ut olika våglängder inom ett våglängdsområde till att identifiera vilka grundämnen som finns där ljuset kom ifrån. Det kan till exempel vara att identifiera vilka grundämnen som en sol innehåller som ligger miljontals ljusår från solen.
• Jämför elektronmolnet för en atom som är i grundtillståndet med elektronmolnet i en atom i exciterat tillstånd. Förklara vad skillnader eller likheter beror på. En atom som är exciterad har en större radie/diameter än en atom som ligger i grundtillståndet. Det beror på att det finns ett elektronmoln i den exciterade atomen som har en högre i energi och därför i medel sträcker sig längre ut kring atomkärnan än ett elektronmoln som har en lägre energinivå.
• Vad är det för skillnad på joniseringsenergi och excitationsenergi? Förklara. Joniseringsenergin är har alltid et större värde än alla olika excitationsenergier för ett grundämne. Joniseringsenergi är den energi som precis behövs för att helt och hållet plock/rycka bort en elektron från en atom. Efter joniseringenergin tillförts blir atomen alltid en positiv atom. Excitationsenergier är alltid lägre eftersom de kan få elektronerna att byta energi från en lägre energinivå till en högre energinivå, men aldrig plocka bort den helt från atomen.
• Vad förvandlas en atom till när man tillför joniseringen till ett grundämne? Den omvandlas till en positiv till en positiv jon (1p), som även kallas för katjon(1p).
• Vad är affinitetsenergi för någonting? Affinitetsenergi är den energi som normalt avges (1p) då en elektron tillförs (1p) till atomen och atomen omvandlas till en negativ jon (1p), som ibland även kallas för anjon(1p).
• Vilken eller vilka av följande partiklar är katjoner N S2- He B3+ N3- Be2+. Be2+ B3+.
• Vilken eller vilka av följande partiklar är anjoner He S2- B3+ N3- Be2+ N . S2-, N3-.
• Vilken eller vilka av följande partiklar är inte joner; N3- N B3+ Be2+ S2- He. N, He.
• Skriv en joniseringsreaktion för en litiumatom (E-nivå) Ange första joniseringsenergi på korrekt sida om reaktionspilen. Tänk också på i vilket aggregationstillstånd som partiklarna skall vara i reaktionsformeln. Li (g) + joniseringsenerg -> Li+(g) Tyvärr så går inte plusstecknet i fomeln att upphöja i rättningsmallen men det skall vara upphöjt i en korrekt skiven reaktionsformel 1p för Li och LI+ utskrivet på rätt sida i reaktionsforeln 1p för aggregationssymbolen (g) på båda sidor vid symbolen 1p för joniseringsenergin på vänster sida om pilen.
• Skriv en reaktion för en affinitetsreaktion där partiklar av magnesium förekommer. Det är reaktionen för andra affinitetsenergin som skall skrivas. Tänk på skriva energin på korrekt sida om reaktionspilen. Tänk också på i vilket aggregationstillstånd som partiklarna skall vara i reaktionsformeln (CA) nivå). Mg-(g) -> Mg2-(g) + andra affinitetsenergin Tyvärr så går inte minustecknen i reaktionsformeln att upphöja i rättningsmallen men båda skall vara upphöjas i en korrekt skriven reaktionsformel 1p för Mg- och Mg2- utskrivet på rätt sida i reaktionsformeln 1p för aggregationssymbolen (g) på båda sidor vid symbolen 1p för affinitetsenergin på höger sida om pilen.
• Vad för energiomvandling sker vid en deexcitation av ett elektron i en exciterad atom? VET INTE. FRÅGA NÅGON.

Alla Inga Spara