Chemia19

i

I nurgla oloklro nu rośnie w miarę oddalania się od jądra.

Stan podstawowy atomu jest stanem trwałym.

| Atomy w stanie wzbudzonym : nie są trwale 2 i szybko powracają do stanu podstawowego.

I iu-igin odpowiadająca ok-klrunowi n.i kolejno li powłok.u li /mienia się /godnie / wykresem:

4

energia

energia elektronu na czwartej powłoce energia elektronu na trzeciej powłoce

energia elektronu na drugiej powłoce energia elektronu na pierwszej powłoce

I

Ryc. 4.2. Wykres zmian energii elektronu na powłokach

Jak wynika z powyższego schematu, najniższą energię mają elektron na powłoce najbliższej jądra atomowego. Różnice energii między ciel tronami z kolejnych powłok są - w miarę wzrostu numeru powłoki - o raz mniejsze.

4.1.2. Wzbudzenie atomu

Z fizyki wiemy, że każdy układ dąży do osiągnięcia jak najniższa i energii. Dlatego w atomie wodoru elektron umieszczony jest na pierw szej powłoce o najniższej energii. W atomach o większej liczbie elekin nów zapełniają one również wyższe powłoki, ale dopiero wtedy, gd\ wszystkie powłoki o niższej energii są już zajęte. W ten sposób atom osiąga stan o najniższej energii, nazywany stanem podstawowym.

Dostarczając atomowi w stanie podstawowym odpowiednią ilosi energii, można przeprowadzić go w stan wzbudzony. Taki proces naz\ wamy wzbudzeniem atomu. Na przykład elektron w atomie wodom w stanie podstawowym znajduje się na pierwszej powłoce. Dostarczaj, mu takiej ilości energii, która jest równa różnicy pomiędzy energią dru giej a pierwszej powłoki, można przenieść go na drugą powłokę. Osią; i się w ten sposób stan wzbudzony, cechujący się jednak niewielką trwał* ścią - elektron samorzutnie oddaje nadmiar energii i powraca na niższa powłokę. Ten nadmiar energii jest najczęściej oddawany w postaci św i tła. Dlatego właśnie wodór ogrzany do wysokich temperatur - czyli tał i któremu dostarczono ilość ciepła potrzebną do przeniesienia elektronu na którąś z wyższych powłok - emituje światło. Zjawisko to zostało p raz pierwszy zbadane przez Johanna Balmera w 1885 roku. Oczywiści* atomy innych pierwiastków też mogą ulegać wzbudzeni u

Przykład I

I Irkliony w ułomie litu w i,mii podstawowym są lo/inics/c/nne n.i po włokach zgodnie / ii.islępii|,ic\ m schematem. / której powłoki można no j lal wic j wzlnid/ic dekli»m '!

A

energia

O

o o

energia elektronu na trzeciej powłoce energia elektronu na drugiej powłoce

energia elektronu na pierwszej powłoce

Hyc. 4.3a. Wartość energii kolejnych elektronów w atomie litu

(>(lpovviedź: Oczywiście, najłatwiej jest wzbudzić elektron znajdujący się na drugiej powłoce - przeniesienie tego elektronu na trzecią powlokę wymaga dostarczenia mniejszej energii niż przeniesienie elektronu pierwszej powłoki na drugą.

h

energia

E₂- energia niezbędna do przeniesienia elektronu z powłoki drugiej na trzecią

£•,-energia niezbędna do przeniesienia elektronu z powłoki pierwszej na drugą

fi >E->

llyc. 4.3b. Odstępy energetyczne pomiędzy poszczególnymi powłokami w atomie litu

Doświadczenie

(Hrserwacja światła wysyłanego przez wzbudzony atom

Na dokładnie oczyszczonej łyżce do spalań umieść nieco stałego CuCl₂. Następnie wpro-w ad/ łyżkę w płomień palnika. Zaobserwuj za-« hotlzące procesy i spróbuj je wyjaśnić.

llyc. 4.4. Ogrzane •.nie miedzi emitują zielonkawe światło.