Cuando pones energía en un átomo o molécula básica, ¿se expande físicamente?

Depende.

Hay dos veces dos posibilidades: o estás agregando energía cinética o electrónica / energía potencial, y tenemos que separar el átomo de la molécula.

  1. Si agrega energía cinética a un átomo (lo calienta): no . En su lugar, comenzará a moverse más rápido. A granel, si hace esto a muchos de estos átomos en un gas (p. Ej., Helio), la presión aumentará y, como consecuencia, el contenedor se expandirá. Pero los átomos son del mismo tamaño.
  2. Si agrega energía electrónica, levante un electrón a una órbita “superior”: . Ha creado un átomo metaestable o inestable, y es más grande que el original.
  3. Si agregas energía cinética a una molécula: tal vez . Los átomos en la molécula se moverán y vibrarán cada uno más vigorosamente. Los enlaces también vibrarán en longitud. Para esta vibración interna se necesita un poco de espacio. Si las moléculas están estrechamente empaquetadas en un líquido o un sólido, esta expansión vibracional de las moléculas da como resultado la expansión masiva. Sin embargo, si observa una molécula diatómica que está vibrando, la mitad del tiempo también es más pequeña que la distancia de equilibrio, y esto es aproximadamente independiente de la intensidad con la que vibra.
  4. Si añades energía electrónica a una molécula: posiblemente . Algunas moléculas con enlaces pi absorben la luz o la radiación ultravioleta, elevando un electrón de enlace a un orbital anti enlace. Dado que la unión en ese estado es menos fuerte, el tamaño de equilibrio de la molécula será un poco más grande hasta que el electrón vuelva al estado fundamental. En otras moléculas, es probable que se vuelvan reactivos si elevas los electrones a órbitas más altas, y todas las apuestas están apagadas por cambios de tamaño.

La respuesta simple es, sí, un átomo se expande. Pero solo si pones suficiente energía para que el electrón salte a un nivel de energía más alto. A medida que aumenta el principio del número cuántico, que corresponde a los niveles de energía discretizados, la probabilidad de encontrar el electrón más lejos del núcleo aumenta, por lo tanto, aumenta efectivamente el tamaño del átomo, si define el tamaño como la distancia media del electrón desde El núcleo (que es una definición razonable).

Como regla general , cuando excita un átomo a un estado de energía superior (la única forma en que puede “poner energía en él”), los nuevos orbitales electrónicos tendrán una distancia media mayor desde el núcleo, por lo que la respuesta es una protección Si Sin embargo, apuesto a que hay excepciones, y ciertamente hay mucha ambigüedad sobre lo que queremos decir con “expandir”.

MC Physics sugiere que al ingresar ‘energía’ a la materia, te refieres a entregar energía cinética a esa materia de alguna manera (radiación o variaciones de fuerza). Esa entrada KE provoca un aumento en la vibración de ese átomo / molécula que puede verse como una expansión volumétrica física, pero la estructura básica sigue siendo la misma.

Ese aumento de vibración puede causar emisiones masivas de fotones y electrones de ese átomo / molécula / materia. También aumentaría las fuerzas que unen las vibraciones a los átomos cercanos, haciendo que vibren más.

Sin embargo, si continuas poniendo KE en esa materia y las vibraciones resultantes superan las fuerzas de unión dentro de la molécula, se desintegraría y se desharía o cambiaría las propiedades físicas.

sí. Imagina que nuestro cuerpo es la molécula básica y coloca energía dentro de la molécula básica al comer alimentos. Después de eso, ¿qué vas a hacer, “expandir”? Piénsalo, espero que esto simplifique tu pensamiento. corrígeme si me equivoco. ¡Paz no guerra!

¡Sí lo hace!