Η βασική διαφορά μεταξύ του ενεργειακού επιπέδου και της ενεργειακής ζώνης είναι ότι τα επίπεδα ενέργειας υπάρχουν σε ατομικό επίπεδο ενώ οι ενεργειακές ζώνες υπάρχουν σε μοριακό επίπεδο.
Οι όροι επίπεδο ενέργειας και ενεργειακή ζώνη συνδέονται στενά μεταξύ τους, αλλά υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ τους. Σύμφωνα με την κβαντική φυσική, τα περιορισμένα σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια έχουν κβαντισμένη ενέργεια (διακριτές τιμές ενέργειας). Ονομάζουμε αυτές τις διακριτές τιμές ως ενεργειακά επίπεδα. Από την άλλη πλευρά, η ενεργειακή ζώνη είναι ένας συνεχής συνδυασμός πολλών ενεργειακών επιπέδων.
Τι είναι το Ενεργειακό Επίπεδο;
Το επίπεδο ενέργειας είναι μια κβαντισμένη ενεργειακή τιμή ενός ατόμου. Ένα άτομο περιέχει ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε συνεχή κίνηση γύρω από τον ατομικό πυρήνα. Αυτά τα ηλεκτρόνια έχουν διακριτές ενεργειακές τιμές. Έτσι, λέμε ότι η ενέργεια είναι κβαντισμένη. Ονομάζουμε κάθε κβαντισμένη ενεργειακή τιμή ενεργειακό επίπεδο.
Επιπλέον, μπορούμε να ονομάσουμε ένα ενεργειακό επίπεδο ενεργειακό κέλυφος επειδή είναι μια περιοχή όπου ένα συγκεκριμένο ηλεκτρόνιο μπορεί να κινηθεί γύρω από τον ατομικό πυρήνα. Δίνουμε ονόματα για κάθε κέλυφος. το επίπεδο ενέργειας που είναι πιο κοντά στον ατομικό πυρήνα είναι το κέλυφος Κ, το επόμενο είναι το κέλυφος L και ούτω καθεξής. Σύμφωνα με την κβαντική φυσική, αυτά είναι τα κύρια επίπεδα ενέργειας που συμβολίζονται με "n".
Εικόνα 1: Διάγραμμα στάθμης ενέργειας
Κάθε ενεργειακό επίπεδο περιέχει έναν σταθερό αριθμό ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, το πρώτο ενεργειακό επίπεδο μπορεί να χωρέσει 2 ηλεκτρόνια ενώ το δεύτερο μπορεί να χωρέσει 8, το τρίτο μπορεί να χωρέσει 18 και ούτω καθεξής. Γενικά, ο τύπος για την εύρεση του αριθμού των ηλεκτρονίων στο ντο επίπεδο ενέργειας είναι 2(n)2.
Τι είναι μια ενεργειακή ζώνη;
Η ενεργειακή ζώνη είναι ένας συνεχής συνδυασμός ενεργειακών επιπέδων ηλεκτρονίων σε ένα μόριο. Επομένως αυτός ο όρος χρησιμοποιείται κυρίως σε εξηγήσεις μοριακού επιπέδου. Όταν υπάρχουν πολλά άτομα ενωμένα μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα μόριο, τα ηλεκτρόνια τοποθετούνται σε μοριακά τροχιακά. Ένα μοριακό τροχιακό είναι ο τύπος τροχιακού που σχηματίζεται από το συνδυασμό δύο ατομικών τροχιακών.
Εικόνα 2: Τυπική διάταξη ζωνών ενέργειας
Δεδομένου ότι τα επίπεδα ενέργειας των ατομικών τροχιακών είναι τόσο κοντά, μπορούν να σχηματίσουν μια συνεχή ενεργειακή ζώνη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του επιπέδου ενέργειας και της ζώνης ενέργειας;
Το επίπεδο ενέργειας είναι μια κβαντισμένη ενεργειακή τιμή ενός ατόμου. Η ενεργειακή ζώνη είναι ένας συνεχής συνδυασμός ενεργειακών επιπέδων ηλεκτρονίων σε ένα μόριο. Ως εκ τούτου, η βασική διαφορά μεταξύ του ενεργειακού επιπέδου και της ενεργειακής ζώνης είναι ότι τα επίπεδα ενέργειας υπάρχουν σε ατομικό επίπεδο και οι ενεργειακές ζώνες υπάρχουν σε μοριακό επίπεδο. Επιπλέον, τα επίπεδα ενέργειας είναι διακριτές τιμές ενώ οι ενεργειακές ζώνες είναι συνεχείς. Επομένως, αυτή είναι επίσης μια σημαντική σημαντική διαφορά μεταξύ του ενεργειακού επιπέδου και της ζώνης ενέργειας.
Σύνοψη – Επίπεδο ενέργειας έναντι ζώνης ενέργειας
Το επίπεδο ενέργειας και η ενεργειακή ζώνη είναι δύο στενοί όροι που έχουν μικρές διαφορές. Η βασική διαφορά μεταξύ του ενεργειακού επιπέδου και της ενεργειακής ζώνης είναι ότι τα επίπεδα ενέργειας υπάρχουν σε ατομικό επίπεδο και οι ενεργειακές ζώνες υπάρχουν σε μοριακό επίπεδο.
