Cómo se usa
- Introduce Z: 1 para el hidrógeno, 2 para He⁺, 3 para Li²⁺, cualquier átomo al que le quede un solo electrón.
- Introduce el nivel inicial y el final. Bajar de nivel emite un fotón; subir lo absorbe.
- Consulta la longitud de onda, la energía y la frecuencia del fotón, la serie y la energía, el radio y la velocidad del electrón en el nivel inicial.
Fórmulas
- Energía del nivel: Eₙ = −13,605693 eV × Z² ÷ n²
- Radio de la órbita: rₙ = a₀ n² ÷ Z, a₀ = 52,9177 pm
- Velocidad del electrón: vₙ = α c Z ÷ n, α ≈ 1/137,036
- Fórmula de Rydberg: 1/λ = R∞ Z² (1/n₁² − 1/n₂²), R∞ = 10.973.731,568 1/m
- Energía del fotón: E = E_superior − E_inferior = h c ÷ λ
Ejemplo resuelto
Hidrógeno, el electrón baja de n = 3 a n = 2:
- 1/λ = 10.973.731,568 × (1/4 − 1/9) = 10.973.731,568 × 5/36 → λ = 656,112 nm (656,47 nm con la masa del protón), emisión, serie de Balmer
- E = 13,605693 × 5/36 = 1,8897 eV, frecuencia 456,92 THz
- En n = 3: E₃ = −1,5117 eV, r₃ = 9 × 52,9177 = 476,26 pm, v₃ = 729,2 km/s
He⁺ (Z = 2) de n = 2 a n = 1: λ = 121,502 ÷ 4 = 30,376 nm, 40,8171 eV.
Consejos
- Los niveles son negativos porque el electrón está ligado; 0 eV significa libre. La energía de ionización es el valor absoluto de la energía del nivel.
- Las líneas de Lyman son ultravioletas, las de Balmer incluyen las visibles y las de Paschen en adelante son infrarrojas.
- Longitudes de onda en el vacío. Las tablas medidas en aire dan valores algo menores; para H-alfa, 656,28 nm.