Según la teoría de Bohr, los electrones se mueven alrededor del átomo en órbitas que tienen una energía específica. Cuando absorbe energía, se excita a estados de mayor energía. En el átomo de H2, el estado fundamental es -13,6 eV mientras que otros estados tienen valores de energía: -3,4 eV, -1,51 eV y así sucesivamente. Pero el módulo de estos valores es 13,6, 3,4, 1,51, etc., lo que significa que el estado fundamental tiene la energía más alta. Entonces, ¿por qué consideramos al revés?
Como habrás escuchado y leído, la energía potencial se calcula con respecto a una referencia. En el caso de la teoría de Bohr, la referencia es un punto a una distancia infinita del núcleo y el potencial allí se toma como .
Entonces, a medida que el electrón se acerca más y más al núcleo, su potencial disminuye porque el núcleo tiene carga positiva y el electrón tiene carga negativa. Por eso los valores son negativos.
En cuanto a su pregunta de por qué el estado fundamental es el estado de energía más bajo, bueno, no comparamos el módulo de energía potencial cuando se trata de verificar cuál es el más bajo, lo comparamos junto con el signo y así es el estado de menor energía.
PD: La referencia que se tiene que elegir depende completamente de la persona que está haciendo los cálculos. Entonces, uno podría elegir el estado fundamental del electrón como referencia para el potencial. En este caso el potencial de los estados sería etcétera.
Espero que esto ayude.
El signo negativo está ahí simplemente para decirnos que el electrón está atado, de modo que para liberarlo necesitaría una energía de +13,6 eV. Este estado 1s requiere la mayor cantidad de energía para liberarlo.