Comprensione del sistema
* B4+: Questo è uno ione boro con una carica di +4, il che significa che ha perso tutti e quattro i suoi elettroni di valenza. Questo lo lascia con una configurazione elettronica core come l'elio (1S²).
* Stato fondamentale: Lo stato energetico più basso possibile di un atomo o ione.
* stati eccitati: Livelli di energia superiori allo stato fondamentale.
Concetti chiave
* Specie simili a idrogeno: B4+ è una specie simile a idrogeno. Ciò significa che ha solo un elettrone in orbita al nucleo. I livelli di energia delle specie simili a idrogeno sono descritti dalla seguente formula:
`` `
E_n =-13.6 z²/n² ev
`` `
Dove:
* E_n è l'energia dell'ennesimo livello di energia
* Z è il numero atomico dello ione (in questo caso, z =5 per boro)
* n è il numero quantico principale (n =1, 2, 3, ...)
Calcoli
1. Stato fondamentale (n =1):
`` `
E_1 =-13.6 * 5² / 1² =-340 eV
`` `
2. I prossimi quattro livelli più alti:
* n =2:
`` `
E_2 =-13.6 * 5² / 2² =-85 eV
`` `
* n =3:
`` `
E_3 =-13.6 * 5² / 3² =-37,8 eV
`` `
* n =4:
`` `
E_4 =-13.6 * 5² / 4² =-21,25 eV
`` `
* n =5:
`` `
E_5 =-13.6 * 5² / 5² =-13.6 eV
`` `
Riepilogo
L'energia dello stato fondamentale dello ione B4+ è -340 EV . I prossimi quattro livelli di energia più alti sono:
* n =2: -85 eV
* n =3: -37,8 eV
* n =4: -21,25 eV
* n =5: -13.6 eV
