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화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란?
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화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란
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원자의 바닥 상태의 전자배치 by 재웅 정
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화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란?
바닥상태(Ground State)
화학에서 말하는 바닥상태(Ground state)란?
화학에서 정의하는 바닥상태 또는 기저상태는 원자(또는 분자나 이온)의 가장 낮은 허용 에너지 상태 로 정의됩니다. 즉, 가장 낮은 에너지 상태의 원자는 하나 이상의 전자를 다른 오비탈로 전달하여 총 에너지를 낮출 수 없으며 가장 안정한 전자 배치 를 가지고 있습니다.
아래와 같은 전자배치를 가지고 있는 탄소 원자를 예로 들어보겠습니다.
바닥상태 탄소원자의 전자배치
이 탄소 원자의 경우 하나 이상의 전자를 다른 오비탈로 전달하여도 더 이상 총 에너지를 낮출 수 없기 때문에 바닥상태의 원자라고 할 수 있습니다. 모든 원자 또는 화학종은 일정 수준의 에너지를 보유할 수 있지만, 바닥상태는 다른 상태와 비교하여 원점(Zero-point)으로 취급 합니다.
만약 바닥상태의 원자가 에너지를 흡수하여 전자가 더 높은 에너지 준위로 점프하면 이를 여기상태(Excited state)라고 정의합니다. 일반적으로 여기상태의 전자는 일정 시간이 지나면 빛 또는 열에너지를 방출하며 다시 바닥상태로 돌아갑니다.
참고로 둘 이상의 바닥상태 또는 둘 이상의 양자상태들이 동일한 에너지 준위에서 존재한다면 이런 상태를 축퇴화(degenerate) 되었다고 합니다.
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