Πόση ενέργεια απαιτείται για να προκαλέσει ένα ηλεκτρόνιο στο υδρογόνο μετακίνηση από την κατάσταση N 3 State 2;
1. Κατανοήστε τα επίπεδα ενέργειας
* Τα επίπεδα ενέργειας ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο υδρογόνου κβαντοποιούνται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένες ενεργειακές τιμές.
* Αυτά τα επίπεδα ενέργειας περιγράφονται από τον κύριο κβαντικό αριθμό (n), όπου n =1, 2, 3, ... αντιστοιχεί στην κατάσταση εδάφους, την πρώτη διεγερμένη κατάσταση, τη δεύτερη διεγερμένη κατάσταση και ούτω καθεξής.
2. Χρησιμοποιήστε τη φόρμουλα Rydberg
Ο τύπος Rydberg υπολογίζει τη διαφορά ενέργειας μεταξύ δύο επιπέδων ενέργειας σε ένα άτομο υδρογόνου:
`` `
Δe =-r_h (1/n_f² - 1/n_i²)
`` `
όπου:
* Δe είναι η διαφορά ενέργειας
* Το R_H είναι η σταθερά Rydberg (περίπου 2,18 x 10⁻ ⁸ j)
* Το N_I είναι το αρχικό επίπεδο ενέργειας (n =3 σε αυτή την περίπτωση)
* Το N_F είναι το τελικό επίπεδο ενέργειας (n =2 σε αυτή την περίπτωση)
3. Συνδέστε τις τιμές
`` `
ΔΕ =- (2.18 x 10⁻⁸ j) (1/2² - 1/3²)
Δe =- (2.18 x 10⁻⁸ j) (1/4 - 1/9)
ΔΕ =- (2.18 x 10⁻⁸ j) (5/36)
Δe ≈ -3,03 x 10⁻⁻ j
`` `
4. Ερμηνεύστε το αποτέλεσμα
* Το αρνητικό σύμβολο υποδεικνύει ότι η ενέργεια απελευθερώνεται Όταν το ηλεκτρόνιο μεταβαίνει από n =3 σε n =2. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το ηλεκτρόνιο κινείται σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας.
* Για να βρείτε την ενέργεια απαιτείται Για να μετακινήσουμε το ηλεκτρόνιο * από το n =2 σε n =3, παίρνουμε την απόλυτη τιμή της ενεργειακής διαφοράς:
Απαιτείται ενέργεια =| δe | ≈ 3,03 x 10⁻ ⁹ j
Ως εκ τούτου, περίπου 3,03 x 10⁻⁹ ⁹ j της ενέργειας απαιτείται για να μετακινηθεί ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο υδρογόνου από την κατάσταση n =3 στην κατάσταση n =2.
