Ik heb een vraag wat toch op het kruispunt van natuurkunde en scheikunde zit. Van de scheikunde weet ik dat atomen schillen hebben met elektronen erin die een grote rol spelen als het gaat om de chemische eigenschappen.
Van de natuurkunde weet ik dat als een foton een atoom aanslaat een elektron in een hogere energie toestand komt en de afstand tussen dat elektron en de atoomkern toeneemt. En andersom kan een atoom fotonen uitzenden als een elektron dichter in de buurt van de kern komt.
Nu kom je op een probleem lijkt mij. Je zou namelijk denken dat door de interactie van zo'n foton met een atoom een elektron uit een binnen schil(Niet de buitenste) zich kan verplaatsen naar de buitenste schil waardoor er in de buitenste schil 1 elektron meer is dan normaal en 1 van de schillen voor de buitenste schil een elektron mist. Dit is scheikundig gezien volgens mij onmogelijk, maar het is wel wat de atoomfysica impliceert heb ik het idee. Ofwel een tegenstrijdigheid.
Hier heb je geen tegenstrijdigheid, want er zal nooit een schil gevuld worden met meer electronen dan er passen in die schil. Een electron heeft een set van zgn. kwantumgetallen (het hoofdkwantumgetal is de schil, binnen de schillen heb je nevenkwantumgetallen, dus binnen schillen heb je ook nog weer verschillende energieniveaus). Hoe hoger de scjhil, hoe meer nevenkwantumgetallen mogelijk zijn. Een electron kan vanuit bijv. schil 2 naar schil 3 springen, maar het zou ook binnen schil 2 naar een andere "subschil" kunnen springen zodanig dat het geheel een hogere energietoestand representeert. Het is zelfs zo dat in sommige gevallen een electron zelfs naar een lagere schil kan gaan, terwijl de energietoestand hoger is die daar bij hoort.
Bij moleculen ligt het nog iets ingewikkelder. Electronen, welke deel uitmaken van een binding, bevinding zich in zgn. moleculaire orbitalen en daarin heb je ook weer verschillende energieniveaus. Bij bindingen heb je ook nog de mogelijkheid dat er andere meer energetische configuraties bestaan met een hoger energieniveau. Een voorbeeld is zgn. singlet-zuurstof dat ook een vorm van O2 is, net als de gewone O2 die wij inademen, maar met een andere bindingsconfiguratie. Twee moleculen singlet-zuurstof kunnen met elkaar reageren tot twee moleculen gewone zuurstof en bij deze interactie met in totaal 4 zuurstofatomen vindt een reorganisatie plaats, waarbij 1 foton wordt uitgezonden (rood licht).
Een leuke proef is om singlet-zuurstof te maken uit waterstofperoxide en vast chloorbleekmiddel. Het gas ontwijkt en geeft een rode gloed af bij omzetting van singlet zuurstof naar gewone zuurstof.
