Estructura atómica Ejercicio 7 – Cálculo de la energía de un nivel cuántico del hidrógeno

En este ejercicio de estructura atómica determinaremos el valor energético de un electrón que se halla en el nivel cuántico principal n=3 del hidrógeno. Para ello disponemos de la longitud de onda de la línea emitida cuando se produce la transición de n=3 a n=1, así como de la energía del electrón en el nivel fundamental, es decir, en n=1.

De este modo, sabemos que la energía de la transición, E(3->1) = E1 – E3 (nivel de llegada – nivel de partida), ya que se trata de una emisión y, por tanto, vamos del nivel superior al inferior. También haremos uso de la fórmula de Planck, E = h·v, donde E es la energía en julios, h la constante de Planck, 6,626·10^(-34) J·s y v la frecuencia en Hz (s-1); asimismo usaremos la relación matemática existente entre la longitud de onda y la frecuencia, que puedes repasar en el vídeo referente a la radiación electromagnética.

El enunciado completo de este ejercicio es:

Cuando se produce la transición de n=3 a n=1 en un átomo de hidrógeno, se emite radiación electromagnética de longitud de onda 103 nm. Si la energía del nivel fundamental del hidrógeno, n=1, es de -2,18·10^(-18) J, ¿cuál es la energía del tercer nivel cuántico principal?

14 Comentarios

  1. Esto no lo he entendido bien. ¿Si eres tan amable?. El H tiene sólo 1 electrón. ¿No debería tener sólo un orbital?, ¿O al pasar a un estado excitado el radio aumenta para dar cabida al orbital n=3?, ¿Sería probable un nivel n=7?.

    Bueno, acabo de leer los post del otro sitio y lo he entendido. Muchas gracias por tu tiempo enseñándonos y recordándonos la química.

    Gonbla1998, 4 Años Antes Reply

    • Me alegro de que se entienda, desde luego es un tema muy complejo y resulta difícil de entender porque es poco intuitivo, muy abstracto.

      Y en cuanto a lo de mi tiempo, de nada, espero que los vídeos te sirvan de ayuda :)

      Un saludo y bienvenido a la web,
      Carmen

      QuimiTube, 4 Años Antes Reply

  2. hola, una pregunta, si el átomo de hidrógeno tiene únicamente n=1, cómo es posible que pueda pasar a otras capas si únicamente tiene 1 ?

    aliciamr, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Eso es porque los orbitales en realidad no es que existan o no existan, son sólo posibles estados energéticos del electrón. El electrón del hidrógeno tiene más posibilidades energéticas además de n=1 si lo excitamos. La forma más sencilla de decirlo sería, a mi modo de ver, que todos los átomos tienen todos los orbitales, sólo que los tienen vacíos o llenos. Digamos que el hidrógeno tiene el n=1 lleno y los demás, n=2, n=3… vacíos, y dispuestos a ser ocupados si el electrón de n=1 promociona por un aporte energético externo. Esta es la base de todas las transiciones electrónicas.

      QuimiTube, 4 Años Antes Reply

  3. Que buen ejemplo, le felicito por su excelente esfuerzo. Solo me preguntaba si se podría hacer este ejercicio:

    http://www.nucleares.unam.mx/~vieyra/node7.html#SECTION00050100000000000000

    Es muy parecido solo que no me salen las unidades de la frecuencia (1/s). De todas formas lo voy a volver a intenrar.

    Elosito, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola! ¿Has intentando el ejercicio? ¿Te ha salido?

      QuimiTube, 4 Años Antes Reply

  4. Hola!

    Yo fui al link the Elosito, pero es que creo que falta un dato. o bueno tambien podriamos hacerlo atravez de la formula E=mc2?

    estoy bien?

    Chao

    Sachet, 3 Años Antes Reply

  5. Profesora, hay un error al final del ejercicio con la ecuación al despejar E3

    E3 = (-2.38E-18) + (1.93E-18)

    =>E3 = 4.5E-19

    NO 2.5E-19 como aparece al final del video, o me equivoco? Saludos

    Bastián Méndez, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Es que es -2,18E-18 y no -2,38E-18, aquí está la incongruencia entre los resultados. Un saludo.

      Quimitube, 3 Años Antes Reply

  6. Eres la mejor Carmen, me encanta como explicas! Nunca pensé que me pudieran gustar tanto la química, pero desde que descubrí Quimitube no puedo desangancharme de ella! Simplemente, gracias! 😀

    Ángela, 2 Años Antes Reply

  7. Saludos profe, según lo que he comprendido cada nivel representa una línea en el espectro? cual es el radio y la velocidad en cada nivel?

    Luis, 1 Año Antes Reply

  8. les felicito a todos

    garro damian, 1 Año Antes Reply


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