fórmula de Rydberg para el hidrógeno

Me han dicho que si un átomo de hidrógeno se expone a radiación electromagnética de longitud de onda λ tal que la fórmula de Rydberg

1 λ = R ( 1 norte 1 2 − 1 norte 2 2 )

es válido para dos enteros norte 1 y norte 2 , entonces el electrón en el átomo de hidrógeno pasaría del nivel norte 1 a nivel norte 2 .

  1. Si esto es cierto, ¿qué pasaría si, dado un λ y un nivel de energía inicial norte 1 , norte 2 resulta que no es un entero?

  2. He estado leyendo que, en realidad, esa ecuación no describe lo que he escrito arriba sino el proceso contrario. Es decir, que si el electrón del átomo de hidrógeno ya está excitado y en un nivel de energía norte 2 , luego cuando vuelve a un nivel inferior norte 1 un fotón de longitud de onda λ se emite. ¿Son ambos procesos (el electrón que va de norte 1 a norte 2 y viceversa) descrita por esa ecuación o solo una de ellas?

  3. Tengo problemas para entender todo este asunto del nivel. Quiero decir, un átomo de hidrógeno tiene solo una órbita, entonces, ¿cómo podría su único electrón ir de una órbita a otra si solo hay una de ellas?

El átomo de hidrógeno no tiene órbitas. Tiene orbitales y hay un número infinito de ellos. En qué orbital "se puede encontrar" el electrón depende del estado de excitación del átomo. Uno puede "caminar" átomos arriba y abajo de estos niveles de energía, aunque el hidrógeno no es un sistema muy bueno para la espectroscopia de absorción de este tipo. En primer lugar, no viene como hidrógeno atómico sino molecular. H 2 , en segundo lugar, la primera serie de energías de excitación está en el ultravioleta, que es experimentalmente más difícil que las mediciones en el IR óptico y cercano.

Respuestas (1)

  1. Tal transición no puede ocurrir porque norte 1 y norte 2 deben ser números enteros ya que no hay ningún estado con un número cuántico primario no entero. Entonces, el átomo de hidrógeno no emite un fotón que tenga una longitud de onda que no satisfaga la fórmula de Rydberg.
  2. Esta fórmula explica tanto la emisión como la absorción. El espectro de emisión y el espectro de absorción del mismo átomo tienen la misma línea porque el proceso de emisión es simplemente el proceso inverso del proceso de absorción.
  3. La elección en el hidrógeno puede ser en orbital 1s o en orbital 2s, etc. El electrón existe en un orbital en algún momento pero puede haber transiciones. No significa que el hidrógeno tenga un solo orbital.
En el caso de la absorción, el átomo de hidrógeno absorbe solo radiación electromagnética que tiene una longitud de onda que satisface la fórmula de Rydberg. ¿Es esta la única forma de llevar un electrón a un nivel superior?
Sí, lo es. Puedes ver esto en el espectro de absorción del hidrógeno.
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