Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Hoe bereken je de energie die wordt vrijgegeven of geabsorbeerd in elektronensprong N1 tot N3?

Hier leest u hoe u de vrijgegeven of geabsorbeerde energie kunt berekenen wanneer een elektron tussen energieniveaus in een atoom springt:

Inzicht in de basis

* energieniveaus: Elektronen in atomen bezetten specifieke energieniveaus, vaak aangegeven door het belangrijkste kwantumnummer (N), waarbij n =1, 2, 3, enzovoort. Hogere energieniveaus zijn verder van de kern.

* overgangen: Wanneer een elektron van een lager energieniveau (N1) naar een hoger energieniveau (N3) beweegt, absorbeert het energie. Omgekeerd, wanneer het van een hoger niveau (N3) naar een lager niveau (N1) gaat, geeft het energie vrij.

* Gekwantiseerde energie: Energieveranderingen in atomen worden gekwantiseerd, wat betekent dat ze alleen kunnen optreden in specifieke, afzonderlijke hoeveelheden.

De berekening

1. De Rydberg -formule: De Rydberg -formule wordt gebruikt om het energieverschil tussen energieniveaus in een atoom te berekenen.

* formule:

`` `

ΔE =-rh (1/n2² - 1/n1²)

`` `

waar:

* ΔE is de energieverandering (positief voor absorptie, negatief voor emissie)

* RH is de Rydberg -constante (ongeveer 2,18 × 10⁻¹⁸ J)

* N1 is het initiële energieniveau

* N2 is het uiteindelijke energieniveau

2. De formule toepassen:

* Om de geabsorbeerde energie te berekenen wanneer een elektron van N1 naar N3 springt:

* N1 =1 (initiële energieniveau)

* n2 =3 (definitief energieniveau)

* Vervang de waarden in de Rydberg -formule en los op voor ΔE.

* Om de vrijgegeven energie te berekenen wanneer een elektron van N3 naar N1 springt:

* N1 =3 (initiële energieniveau)

* n2 =1 (definitief energieniveau)

* Vervang de waarden in de Rydberg -formule en los op voor ΔE.

Voorbeeld

Laten we de geabsorbeerde energie berekenen wanneer een elektron van n =1 naar n =3 springt in een waterstofatoom:

* 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

De energie die in deze overgang is geabsorbeerd, is 1,94 × 10⁻¹⁸ J.

belangrijke opmerkingen:

* eenheden: De Rydberg -constante wordt meestal gegeven in Joules (J), dus de energieverandering zal ook in joules zijn.

* Tekenconventie: AE zal positief zijn als energie wordt geabsorbeerd (elektron springt naar een hoger energieniveau) en negatief als de energie wordt vrijgegeven (elektron springt naar een lager energieniveau).

Laat het me weten als je specifieke vragen hebt of verder wilt verkennen!