Comprensione delle basi
* Livelli di energia: Gli elettroni negli atomi occupano livelli di energia specifici, spesso indicati dal principale numero quantico (N), dove n =1, 2, 3 e così via. Livelli di energia più elevati sono più lontano dal nucleo.
* Transizioni: Quando un elettrone passa da un livello di energia inferiore (N1) a un livello di energia più elevato (N3), assorbe l'energia. Al contrario, quando si sposta da un livello superiore (N3) a un livello inferiore (N1), rilascia energia.
* Energia quantizzata: I cambiamenti di energia negli atomi sono quantizzati, il che significa che possono verificarsi solo in quantità specifiche e discrete.
Il calcolo
1. La formula Rydberg: La formula Rydberg viene utilizzata per calcolare la differenza di energia tra i livelli di energia in un atomo.
* Formula:
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ΔE =-rh (1/n2² - 1/n1²)
`` `
Dove:
* ΔE è il cambiamento di energia (positivo per l'assorbimento, negativo per l'emissione)
* RH è la costante di Rydberg (circa 2,18 × 10⁻¹⁸ J)
* N1 è il livello di energia iniziale
* N2 è il livello di energia finale
2. Applicazione della formula:
* Per calcolare l'energia assorbita quando un elettrone salta da N1 a N3:
* n1 =1 (livello di energia iniziale)
* N2 =3 (livello di energia finale)
* Sostituisci i valori nella formula di Rydberg e risolvi per ΔE.
* Per calcolare l'energia rilasciata quando un elettrone salta da N3 a N1:
* N1 =3 (livello di energia iniziale)
* n2 =1 (livello di energia finale)
* Sostituisci i valori nella formula di Rydberg e risolvi per ΔE.
Esempio
Calcoliamo l'energia assorbita quando un elettrone salta da n =1 a n =3 in un atomo di idrogeno:
* 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
L'energia assorbita in questa transizione è 1,94 × 10⁻¹⁸ J.
Note importanti:
* unità: La costante di Rydberg è in genere indicata in Joules (J), quindi il cambiamento di energia sarà anche in Joules.
* Convenzione del segno: ΔE sarà positivo se l'energia viene assorbita (l'elettrone salta a un livello di energia più elevato) e negativo se l'energia viene rilasciata (l'elettrone salta a un livello di energia inferiore).
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