Der Grundzustand eines Atomkerns, Atoms oder Moleküls ist der niedrigste Energiezustand.Höhere Energiezustände werden als angeregte Zustände beschrieben.
Der Grundzustand gilt für jede quantisierte Eigenschaft eines particle.In chemie,
* Elektronenbodenzustände
• Schwingungsgrundzustände
• Rotationsgrundzustände
von Atomen und Molekülen sind ebenso wichtig wie ihre angeregten Zustände.,
Bei Raumtemperatur befinden sich die meisten Moleküle in Elektronen-und Schwingungsgrundzuständen; Höhere Temperaturen werden benötigt, damit Moleküle in angeregte Zustände eintreten können.Die meisten Moleküle befinden sich jedoch in einem angeregten Rotationszustand bei Raumtemperatur, da weniger Energie benötigt wird, damit ein Molekül in einen rotatorischen angeregten Zustand eintritt als in einen Elektronen-oder schwingungserregten Zustand.
Elektronengrundzustände
Die folgenden Diagramme zeigen Elektronenenergieniveaus für einen Wasserstoff atom.In das erste Diagramm, Wasserstoff befindet sich in seinem Elektronenbodenzustand.,
Im zweiten Diagramm befindet sich das Elektron des Wasserstoffs in einer höheren Energiehülle: Wasserstoff befindet sich nicht mehr in seinem Elektronenbodenzustand; es ist in einem angeregten Zustand.(Denken Sie daran, dass Wasserstoff mit einem Elektron degenerierte Unterschalen hat, so dass 2s mit 2p degeneriert ist – in allen anderen Atomen haben Elektronen in der 2p-Unterschale eine höhere Energie als in den 2s.
Wenn das Elektron von Wasserstoff mehr Energie gewinnt, könnte es in höhere Unterebenen wie 3s, 3p, 4s, 3d usw. gelangen. In all diesen Fällen wäre es in einem angeregten Zustand.,
Rückkehr in den Grundzustand
Partikel in angeregten Zuständen können durch Freisetzung von Energie in den Grundzustand zurückkehren.Die Energie geht in form von elektromagnetischer Strahlung.
- Wenn Elektronen in Atomen oder Molekülen Energie emittieren und in niedrigere Energieunterebenen fallen, einschließlich in den Grundzustand, nimmt die Energie die Form von sichtbarem oder ultraviolettem Licht an.
- Schwingungsenergie geht durch die Emission von Infrarotlicht verloren.
- Rotationsenergie geht durch die Emission von Mikrowellen-oder Ferninfrarotstrahlung verloren.,
Degenerierte Grundzustände
Wenn es mehr als einen Grundzustand gibt, bedeutet dies, dass es mehr als einen niedrigsten Energiezustand gibt.
Zum Beispiel zeigen die folgenden Diagramme zwei gleiche Energie-Grundzustände für hydrogen.In einer ist der Elektronenspin +½; in der anderen ist es -½.
