Principles of Chemical Science_Hydrogen Atom Energy Levels - Lec5
2 mal angesehen 0 mal verkauft
Kurs
Chemistry
Hochschule
Chemistry
Lecture 5: Hydrogen Atom Energy Levels
1. Binding Energies of the Electron to the Nucleus for a Hydrogen Atom
2. Verification of Hydrogen-Atom Energy Levels
1. Photon Emission
2. Photon Absorption
5.111 Lecture Summary #5 Friday, September 12, 2014
Readings for today: Section 1.3 – Atomic Spectra, Section 1.7 up to equation 9b –
Wavefunctions and Energy Levels, Section 1.8 – The Principle Quantum
Number. (Same sections in 5th and 4th ed.)
Read for Lecture #6: Sections 1.9, 1.10, and 1.11 (Same sections in 4th ed.)
Assignment: Problem set #2 (due Thursday, September 18th at 5 pm).
_______________________________________________________________________________
Topics: The Schrödinger Equation and Hydrogen Atom Energy Levels
I. Binding energies of the electron to the nucleus for a hydrogen atom
II. Verification of hydrogen-atom energy levels
A. Photon emission
B. Photon absorption
________________________________________________________________________________
The Schrödinger equation is an equation of motion for particles (like electrons) that
accounts for their wave-like properties. Solutions to the Schrödinger equation indicate
possible binding energies and wavefunctions.
Energy level diagram for the H atom
Note that all binding energies are . A negative value means that the
electron is bound to the nucleus. At n=∞ (En = 0), the e- is free from the nucleus.
The lowest (most negative) energy is called the .
• The ground state is the most stable state.
• The ground state is the n = 1 state.
1
, Ionization energy (IE) is the minimum energy required to remove an electron from the nth state
of a gaseous atom, molecule or ion. (Assume ground state, n=1, unless otherwise specified.)
• En = (ionization energy) of the hydrogen atom in the nth state.
• Ionization energy is always . You always need to put energy into a
system to eject an electron.
• The IE for a hydrogen atom in the ground state = J. This means if you
put that amount of energy into a hydrogen atom in its ground state, the electron is no
longer bound to the nucleus.
• The IE for a hydrogen atom in the n = 2 (first excited state) is J.
• The IE of a hydrogen atom in the third excited state (n = ) is J.
The following equation describes the binding energy for any one-electron atom (including
ions):
where Z = atomic number
Electron is more weakly bound when n is big and more tightly when Z is big.
Atoms or ions with one electron:
H ≡ one electron atom Z = 1 (atomic number)
He+ ≡ one electron ion Z=2
Li2+ ≡ one electron ion Z=
Tb64+ ≡ one electron ion Z=
2
Alle Vorteile der Zusammenfassungen von Stuvia auf einen Blick:
Garantiert gute Qualität durch Reviews
Stuvia Verkäufer haben mehr als 700.000 Zusammenfassungen beurteilt. Deshalb weißt du dass du das beste Dokument kaufst.
Schnell und einfach kaufen
Man bezahlt schnell und einfach mit iDeal, Kreditkarte oder Stuvia-Kredit für die Zusammenfassungen. Man braucht keine Mitgliedschaft.
Konzentration auf den Kern der Sache
Deine Mitstudenten schreiben die Zusammenfassungen. Deshalb enthalten die Zusammenfassungen immer aktuelle, zuverlässige und up-to-date Informationen. Damit kommst du schnell zum Kern der Sache.
Häufig gestellte Fragen
Was bekomme ich, wenn ich dieses Dokument kaufe?
Du erhältst eine PDF-Datei, die sofort nach dem Kauf verfügbar ist. Das gekaufte Dokument ist jederzeit, überall und unbegrenzt über dein Profil zugänglich.
Zufriedenheitsgarantie: Wie funktioniert das?
Unsere Zufriedenheitsgarantie sorgt dafür, dass du immer eine Lernunterlage findest, die zu dir passt. Du füllst ein Formular aus und unser Kundendienstteam kümmert sich um den Rest.
Wem kaufe ich diese Zusammenfassung ab?
Stuvia ist ein Marktplatz, du kaufst dieses Dokument also nicht von uns, sondern vom Verkäufer tandhiwahyono. Stuvia erleichtert die Zahlung an den Verkäufer.
Werde ich an ein Abonnement gebunden sein?
Nein, du kaufst diese Zusammenfassung nur für 2,47 €. Du bist nach deinem Kauf an nichts gebunden.
