Grüße chemweazle,
Welche der folgenden Elektronenkonfigurationen neutraler Atome stellen angeregte Zustände dar?
Welche der folgenden Elektronenkonfigurationen neutraler Atome stellen angeregte Zustände dar? Um welche Elemente handelt es sich?
a) 1s2 2s2 2p5 3s1, das Edelgas Neon , Ne, 10 Elektronen, OZ = 10
Schalen-Besetzung Im elektronischen Grundzustand
1s2 2s2 2p6
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d4, zuerst wird die 4s-Schale aufgefüllt, danach wird die 3d-Schale befüllt, also es ist Vanadium, V , 23 Elektronen, 23 Protonen im Kern OZ = 23.
Schalen-Besetzung Im elektronischen Grundzustand
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
c) 1s2 2s1, Lithiumatom im elektronischen Grundzustand , Lithos=Stein, Li, 3 Elektronen, 3 Protonen im Kern, OZ = 3
d) 1s2 2s2 2p3 3s2, also ein Fluoratom mit gleichzeitig 2 angeregten Elektronen, das finde ich völlg ungewohnt, ja merkwürdig.
Ich kenne nur angeregte Atome mit einem einzigen elektronisch angeregtem Elektron, das in eine energetisch höhere Schale gesprungen ist. Es soll jedoch auch doppelt elektronisch angeregte Atome geben.
Die Besetzung im Grundzustand lautet nach dem Aufbau-Prinzip:
1s2 2s2 2p5, 9 Elektronen, 9 Protonen im Kern, also OZ = 9, Fluor, F
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Zu
Kann mit angeregtem Zustand gar nichts anfangen :/
Anregung, elektronische Anregung einzelner Atome im Gas
Anregung durch Lichtstrahlen, elektromagnetische Wellen, auch Lichtquanten(Photonen) genannt
Trifft eine elektromagnetische Welle, Photon, mit genügend hoher Energie, E = h*ν auf ein Atom, so wird meist nur ein Elektron aus der höchsten Schale in die nächst höhere oder in noch höhere Schalen angehoben. Nach ca. 1 Femptosekunde, 10-15 s fällt das Eletron unter Aussendung eines Lichtquants wieder in seine ursprüngliche Schale, also auf seinen alten Platz, zurück.
Das ist die sog. Spontane Emission, das Aussenden eines Lichtquants beim Zurückfallen des Elektrons in eine energetisch tiefer liegende Schale.
Es gibt auch sog.Übergänge bei denen das Elektron durch Aufnahme eines Photons ausreichender Energie in die dritthöhere oder noch höhere Schale angehoben wird. Dann passiert auch, daß das Elektron nicht sofort auf seinen alten, ursprünglichen Platz, sondern auf die 2.nächste oder 3.nächste Schale zurückfällt. Das hierbei ausgesendete Lichtquant hat eine geringere Energie, auch Frequenz, als das anregende Lichtquant.
Das ist die Fluoreszenz.
Beide Vorgänge beinhalten die sog. spontane Emission des Elektrons, das nach der Anregung auf eine höhere Bahn eine viel größere potentielle Energie hat, als im Grundzustand auf seinem ursprünglichen Platz, nach einer kurzen Weile, 1 Femptosekunde, jedoch von alleine in eine untere Schale fällt und dabei wieder ein Lichtquant abgegeben wird.
Stimulierte Emission
Ein Lichtquant trifft auf ein Elektron im Atom, dieses steigt auf eine höhere Schale und bevor es von alleine wieder auf seinen Platz zurückfällt trifft nochmals ein Lichtquant der mit gleichen Energie auf das in der höheren Schale angehobenen Elektrons. Dabei fällt das Elektron wieder auf seinen ursprünglichen Platz und dabei werden 2 kohärent gebündelte Lichtquanten ausgesendet.
Anwendung im LASER
Stoßen Atome im heißen Gas einer Flamme heftig aufeinander, so werden auch Elektronen angeregt, durch spontane Emission von sichtbarem Licht kommt es, daß Flammen leuchten.
Auch durch Elektronenstoß lassen sich Atome im Gas elektronisch anregen, Beispiel Leuchtstoffröhre.
