Cel mai bun răspuns
În această întrebare trebuie să combinăm dinamica cu fizica cuantică.
Conform modelului lui Bohr, electronii orbitează nucleul într-o cale circulară. Un corp se va mișca într-o cale circulară numai atunci când o forță îl trage constant spre centrul unui cerc, în acest caz, forța fiind forța lui Coulumb. .
Forța lui Coulumb: F = kq₁q₂ / r²
Atât electronul, cât și protonul au aceeași cantitate de încărcare electrică, deci: F = kq² / r²
(valoarea taxei este „e”, cu alte cuvinte q = e)
Forța centripetă: F = mv² / r
Vom echivala aceste două forțe și vom anula o „r ”Din fiecare parte deci: mv² = ke² / r
Vom numi această ecuație (1)
Energia potențială electrică: U = kq₁q₂ / r
Când electronul este infinit de departe de proton (mai departe de cel de-al șaptelea strat) potențialul este zero și crește și atunci când electronul se deplasează mai departe (deoarece două sarcini opuse Nu le place să fie separați și dacă o fac, se vor enerva și energia lor potențială crește: D) deci trebuie să punem un negativ în formula de mai sus pentru ca acest lucru să aibă sens. (singura modalitate de creștere a unui număr și atingerea zero trebuie să fie un număr negativ, așa că punem un negativ acolo)
Energia mecanică este suma energiei cinetice și a energiei potențiale. (E = k + U)
k = 1 / 2mv²
Ecuația de substitudine (1) și rezolvați E = k + U:
E = -ke² / 2r
De aici încolo Fie un calcul oarecum complex, nu este greu, dar este foarte confuz, are prea multe variabile, așa că voi sări peste asta. O puteți căuta dacă doriți. ( Modelul Bohr – Wikipedia )
r = n²r₀
r₀ este raza lui Bohr. Deci ecuația noastră va deveni astfel: E = -ke² / 2n²r₀
Vom numi „ke² / 2r₀” energia rydberg (E-sub-R, tastatura mea nu acceptă sub literele) Voi scrie ER în schimb deci nu vă confundați)
Acum ecuația noastră arată astfel: E = -ER / n² mult mai simplu nu este;)
Acum trebuie să scădem energia cinetică din ea (am vrut energia potențială, îți amintești?)
U = -2ER / n²
Acum vine partea ușoară: D
ER = -13.6ev , n = 1: U = – (2 × 13.6) ÷ (1 ^ 2) = 27.2ev
PS: îmi pare rău că a durat atât de mult, am vrut să înțelegeți pe deplin că de unde provin astfel formulele nu trebuie doar să le memorați.
Răspundeți
Cinetic și energia potențială a atomilor rezultă din mișcare a electroni . Când electronii sunt excitați, aceștia se deplasează la o energie orbitală mai departe de atom. Cu cât orbitalul este mai departe de nucleu, cu atât este mai mare energia potențială a unui electron acel nivel energie .
Dacă En este energie totală în stare n = n, în atom de hidrogen, conform teoriei lui Bohr, atunci
En = -13.6 / n ^ 2 eV.
Dar, 2 (En) = energie potențială. Prin urmare,
Energia potențială în starea n = n este
Un = 2 (En) = -27.2 / n ^ 2 eV
Pentru starea de bază, n = 1, prin urmare,
U1 = -27.2 eV
Notă: în fizica stării atomice, moleculare și solide, este utilizat sistemul de unități atomice. În acest sistem de unități unitatea de energie este de 27,2 eV.
Deci, energia potențială a hidrogenului atomul în stare de bază este 1 au