Veja como determinar o fóton de maior energia Um átomo de hidrogênio no estado fundamental pode absorver sem ionizar:

Entendendo o processo

* Estado fundamental: O estado fundamental de um átomo de hidrogênio é o nível mais baixo de energia, onde o elétron está no nível de energia n =1.
* Absorção: Quando um fóton é absorvido pelo átomo, o elétron salta para um nível de energia mais alto.
* ionização : Se o fóton tiver energia suficiente para remover completamente o elétron do átomo, ocorre a ionização.

Encontrando a energia máxima de fótons

1. Níveis de energia: Os níveis de energia de um átomo de hidrogênio são dados pela fórmula:

`` `
E_n =-13,6 ev / n^2
`` `

onde:
* E_n é a energia do enésimo nível
* n é o número quântico principal (1, 2, 3, ...)

2. Transição mais alta permitida: O fóton de energia mais alto que pode ser absorvido sem ionização fará com que o elétron faça a transição para o maior estado ligado possível. Este é o nível n =∞, que representa o limite de ionização (onde o elétron está completamente livre do átomo).

3. diferença de energia: A diferença de energia entre o estado fundamental (n =1) e o limite de ionização (n =∞) é:

`` `
ΔE =e_∞ - e_1 =0 - (-13,6 ev / 1^2) =13,6 eV
`` `

4. Energia de fótons: A energia do fóton deve ser igual a essa diferença de energia para causar a transição:

`` `
E_photon =ΔE =13,6 eV
`` `

Portanto, o fóton de energia mais alto que pode ser absorvido por um átomo de hidrogênio no estado fundamental sem causar ionização é 13.6 Electron Volts (EV).

Nota importante: Essa energia corresponde ao limite da série Lyman no espectro de emissão do átomo de hidrogênio.