Sisältö
Elektronit ovat atomin negatiivisesti varautuneita hiukkasia. Elektronit kiertävät protonia ja neutroneja sisältävää ydintä eri etäisyyksillä, joita kutsutaan kuoriksi. Jokaisella elementillä on tietty määrä elektronia ja kuoria. Tietyissä olosuhteissa elektroni voi liikkua kuoresta toiseen tai jopa karkottaa elementistä. On olemassa kaksi tapaa, joilla elektroni voidaan herättää tarpeeksi siirtyäkseen korkeampaan kuoreen ja korkeampaan energiatilaan.
Fotonien imeytyminen
Elementtielektroni voi absorboida valofotonia siirtyäkseen korkeampaan energiatilaan. Fotonin aallonpituuden on kuitenkin oltava tietty aallonpituus jokaisesta atomista. Jokainen atomi spektroskooppiin sijoitettuna tuottaa erilaisia väriyhdistelmiä. Elementit hyväksyvät ja lähettävät vain tiettyjen aallonpituuksien valoa. Jos aallonpituudella on liikaa tai liian vähän energiaa elementille, sitä ei hyväksytä. Kun elektroni on viritetyssä tilassa, jotta se laskeutuisi alempaan tilaan, se emittoi saman väritaajuusfotonin vapauttamaan energiaa.
törmäykset
Kun elementit törmäävät elektroneihin, voidaan siirtyä alhaisista energiatiloista korkeampiin tiloihin. Tämä tapahtuu, koska osa kahden törmäävän atomin välisestä kineettisesta energiasta siirtyy elektroniin. Tulevat erittäin nopeat törmäykset, elektroni voidaan koputtaa vapaa lähtöatomistaan. Tätä kutsutaan törmäysionisaatioksi. Sitten elektroni kykenee absorboimaan muut atomit. Ionisidokset, jotka muodostuvat, kun elektroneja siirretään elementistä toiseen, esiintyvät tavalla.
Törmäykset Muuttujat
Kaikki törmäykset eivät johda elektronien viritykseen. Kineettisen energian tai liikeenergian on kyettävä ylittämään tietty kynnys elektronin virittämiseksi. Lämpötila on tapa tarjota enemmän energiaa ja enemmän törmäyksiä atomien virittämiseen. Alhaisissa lämpötiloissa elementit liikkuvat hitaasti eivätkä sisällä riittävästi energiaa elektronien virittämiseen tai kemiallisiin reaktioihin. Korkeammat lämpötilat antavat atomille enemmän energiaa ja lisäävät atomin kineettistä energiaa ja siitä johtuvia törmäyksiä.
Merkitys
Kaksi tärkeätä tosiasiaa määritetään elektronien perusteella innostuneessa tilassa. Yksi on se, että materiaalien kemiallinen koostumus voidaan määrittää tutkimalla valon spektrit, jotka vapautuvat prisman läpi kuljettaessa. Toinen on se, että tätä valospektriä käyttämällä kemistit kykenevät määrittämään atomin elektronikuoritasot ja alatasot tutkimalla kunkin elementin tuottaman valon aallonpituuksia.