Comprender los conceptos básicos
* Niveles de energía: Los electrones en los átomos ocupan niveles de energía específicos, a menudo denotados por el número cuántico principal (N), donde n =1, 2, 3, y así sucesivamente. Los niveles de energía más altos están más lejos del núcleo.
* Transiciones: Cuando un electrón se mueve de un nivel de energía más bajo (N1) a un nivel de energía más alto (N3), absorbe energía. Por el contrario, cuando se mueve de un nivel superior (N3) a un nivel inferior (N1), libera energía.
* Energía cuantificada: Los cambios de energía en los átomos se cuantifican, lo que significa que solo pueden ocurrir en cantidades específicas y discretas.
El cálculo
1. La fórmula de Rydberg: La fórmula de Rydberg se usa para calcular la diferencia de energía entre los niveles de energía en un átomo.
* Fórmula:
`` `` ``
ΔE =-rh (1/n2² - 1/n1²)
`` `` ``
dónde:
* ΔE es el cambio de energía (positivo para la absorción, negativo para la emisión)
* Rh es la constante de Rydberg (aproximadamente 2.18 × 10⁻¹⁸ j)
* N1 es el nivel de energía inicial
* N2 es el nivel de energía final
2. Aplicando la fórmula:
* Para calcular la energía absorbida cuando un electrón salta de N1 a N3:
* n1 =1 (nivel de energía inicial)
* n2 =3 (nivel de energía final)
* Sustituya los valores en la fórmula de Rydberg y resuelva para ΔE.
* Para calcular la energía liberada cuando un electrón salta de N3 a N1:
* n1 =3 (nivel de energía inicial)
* n2 =1 (nivel de energía final)
* Sustituya los valores en la fórmula de Rydberg y resuelva para ΔE.
Ejemplo
Calculemos la energía absorbida cuando un electrón salta de n =1 a n =3 en un átomo de hidrógeno:
* n1 =1
* n2 =3
* Rh =2.18 × 10⁻¹⁸ j
ΔE =-rh (1/3² - 1/1²)
=-2.18 × 10⁻¹⁸ J (1/9 - 1)
=1.94 × 10⁻¹⁸ j
La energía absorbida en esta transición es 1.94 × 10⁻¹⁸ J.
Notas importantes:
* unidades: La constante de Rydberg generalmente se da en Joules (J), por lo que el cambio de energía también estará en Joules.
* Convención de firmar: ΔE será positivo si se absorbe energía (el electrones salta a un nivel de energía más alto) y negativo si se libera energía (el electrones salta a un nivel de energía más bajo).
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