Principles of Chemical Science_Hydrogen Atom Energy Levels - Lec5
2 keer bekeken 0 keer verkocht
Vak
Chemistry
Instelling
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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper tandhiwahyono. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,47. Je zit daarna nergens aan vast.
