Voor de energie ten opzichte van het ionisatieniveau geldt
En = -13,6 eV / n2
De energie is dus altijd negatief ten opzichte van het ionisatieniveau. Dit klopt want het ionisatie niveau is het hoogste energieniveau binnen een atoom en alle andere niveaus moeten lager zijn. Naarmate n groter wordt, wordt de energie steeds minder negatief en dus groter. Als n → ∞ nadert -13,6/n2 tot 0. Aangezien de energie in deze formule is gedefinieerd ten opzichte van het ionisatieniveau geldt dus bij n → ∞ dat de energie gelijk wordt aan die van het ionisatieniveau.
Opgave b
Voor de golflengtes van de spectraallijnen geldt alleen het verschil in energie tussen de twee energieniveaus. Hoeveel de energie van een bepaald niveau in absolute zin is maakt hiervoor niks uit.
Opgave c
We vullen in n=6 en vinden
E6 = -13,6 eV / n2 = -0,3778 eV
Dit is de energie ten opzichte van het ionisatieniveau. Ten opzichte van de grondtoestand vinden we
13,6 + -0,3778 = 13,2222 eV
Zoals te verwachten ligt E6 ietsje boven E5.
Opgave d
De energie van de uitgezonden fotonen is gelijk aan het energieverschil tussen de niveaus n=6 en n=5
Efoton = ΔE = E6 - E5
ΔE = 13,2222 - 13,0560 = 0,1662 eV
Omgerekend in Joule is dit 0,1662 · 1,6022·10-19 = 2,66286·10-20 J. De bijbehorende golflengte volgt uit Efoton = hc/λ
λ = hc /Efoton
λ = 6,6261·10-34 ·2,9979·108 / 2,66286·10-20
Efoton = 7,45974·10-6 m
Omgerekend 7459 nm, afgerond 7,46·103 nm. In BINAS tabel 19B is te vinden dat dit infraroodstraling is.
Vraag over opgave "Waterstofatoom"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Waterstofatoom
Op woensdag 10 jun 2020 om 11:16 is de volgende vraag gesteld Beste Erik,
Is het niet eenvoudiger om alleen op basis van 0.1662eV de juiste straling te vinden in Binas 19B. Hierin is ook namelijk een eV schaal aangegeven. Dit gaat om opgave C.
Alvast bedankt!
Op woensdag 10 jun 2020 om 11:19 is de volgende reactie gegeven correctie: dit gaat om opgave D
Erik van Munster reageerde op woensdag 10 jun 2020 om 11:46 Zeker, dat kan hier inderdaad. in 19B staat óók de energie in eV aangegeven. Eigenlijk hoef je de golflengte hier niet uit te rekenen.
Op dinsdag 20 mrt 2018 om 13:29 is de volgende vraag gesteld Voor de energie ten opzichte van het ionisatieniveau geldt.
Dit klopt want het ionisatie niveau is het hoogste energieniveau binnen een atoom en alle andere niveaus moeten lager zijn.
Ik mis denk ik wat basiskennis bij deze stukken tekst. In het filmpje over waterstofatomen stond volgensmij nergens dat de formule gold voor het energieniveau "ten opzichte"van het ionisatieniveau.
Daarnaast was het mij ook totaal onbekend dat het ionisatieniveau. het hoogste energieniveau binnen een atoom is.
Is er een specifiek filmpje wat ik over het hoofd zag wat deze info behandeld?
Erik van Munster reageerde op dinsdag 20 mrt 2018 om 14:30 Omdat het bij energieniveaus altijd gaat over verschillen tussen twee niveau's maakt het niet uit wat je 0 eV noemt. Bij de formule En = -13,6 / n^2 is ervoor gekozen het hoogste niveau als 0 te definieren maar het kan ook wat anders zijn. In BINAS tabel 21A staan er zelfs twee schalen bij de energieniveaus: Eentje waarbij het laagste niveau 0 eV is en eentje waarbij het hoogste niveau 0 eV is.
Als je meer wilt weten hierover kun je het best even kijken naar de videoles "Energieniveaus" onder het kopje Elektromagnetische straling & Atomen.
