Elektroni so negativno nabiti delci atoma. Elektroni krožijo jedro, ki vsebuje protone in nevtrone, na različnih razdaljah, imenovanih lupine. Vsak element ima določeno število elektronov in lupin. V določenih okoliščinah se lahko elektron premakne iz ene lupine v drugo ali celo izloči iz elementa. Obstajata dva načina, kako lahko elektron vzbudimo dovolj, da se premakne v višjo lupino in višje energijsko stanje.
Absorpcija fotonov
Elektron elementa lahko absorbira svetlobni foton, da preide v višje energijsko stanje. Vendar mora biti valovna dolžina fotona določena valovna dolžina vsakega atoma. Vsak atom, ko je postavljen v spektroskop, proizvaja različne kombinacije barv. Elementi sprejemajo in oddajajo svetlobo le določenih valovnih dolžin. Če ima valovna dolžina preveč ali premalo energije za element, ta ne bo sprejet. Ko je elektron v vzbujenem stanju, da se spusti v nižje stanje, oddaja enako barvno frekvenco fotona, da sprosti energijo.
Trki
Ko elementi trčijo, lahko elektrone iz nizkih energetskih stanj prenesemo v višja. To se zgodi, ker se del kinetične energije med dvema trčečima atomoma prenese v elektron. Pri hitrih trkih se elektron lahko osvobodi matičnega atoma. To se imenuje trčna ionizacija. Elektron nato lahko absorbirajo drugi atomi. Ionske vezi, ki nastanejo, ko se elektroni prenašajo iz enega elementa v drugega, se pojavljajo na način.
Spremenljivke trkov
Vsa trčenja ne bodo povzročila vzbujanja elektronov. Kinetična energija ali energija gibanja mora biti sposobna premagati določen prag za vzbujanje elektrona. Temperatura je način za zagotavljanje več energije in več trkov za vzbujanje atomov. Pri nizkih temperaturah se elementi premikajo počasi in ne vsebujejo dovolj energije, da bi vzbudili elektrone ali povzročili kemične reakcije. Višje temperature dajo atomu več energije in povečajo kinetično energijo atoma in posledične trke.
Pomen
Iz elektronov v vzbujenem stanju določimo dve pomembni dejstvi. Eno je, da lahko kemijsko sestavo materialov določimo s preučevanjem svetlobnih spektrov, ki se oddajajo skozi prizmo. Druga je, da lahko kemiki s pomočjo tega svetlobnega spektra določijo ravni elektronske lupine in podnivoje atoma s preučevanjem valovnih dolžin svetlobe, ki jih proizvaja vsak element.