• مخطط مستوى الطاقة لذرة الهيدروجين

    الفريد في الفيزياء

    مخطط مستوى الطاقة لذرة الهيدروجين

    مخطط مستوى الطاقة للذرة، طاقة التأين، طاقة الإلكترون داخل الذرة موجب وخارج الذرة سالبة، دروس فيزياء الصف الثالث الثانوي ، منهج اليمن ، الوحدة الخامسة الفيزياء الذرية، لماذا طاقة ذرة الهيدروجين سالبة

    مخطط مستوى الطاقة :
    *ـ الذرة لا ترى ولكن يمكن تمثيل طاقاتها المكممة والانتقالات الممكنة للإلكترون بين هذه الطاقات بمخطط يسمى مخطط مستوى الطاقة.
    تعريف مخطط مستوى الطاقة : هو عبارة عن مخطط تمثل فيه طاقة الإلكترون في كل مدار بمستوى أفقي يدعى مستوى الطاقة ,ويمثل انتقال الإلكترون من مستوى طاقة إلى آخر بسهم رأسي .                           
    *ـ إن انتقال الإلكترون بين المستويات يعطي خطاً طيفياً بتردد معين (f) وطاقته (hf) تساوي الفرق بين طاقتي هذين المستويين ، بحسب الفرضية الثالثة لبوهر .
    س: لماذا  تم تمثيل الذرة بمخطط مستوى الطاقة .     جـ: لأن الذرة لا ترى بالعين المجردة.
    س : هل طيف ذرة الهيدروجين هو نفس طيف الأيونات الشبيهة بها ( مثل ذرة الهيليوم أحادي التأين +He ). ولماذا .
    جـ :............................................................................................

    ملاحظات هامة : 
    من الشكل المقابل (19) و من العلاقة
    نلاحظ أن :
    *ـ طاقة الإلكترون في ذرة الهيدروجين (طان) سالبة (-) ( لماذا ) وتزداد جبرياً بازدياد العدد الكمي الرئيسي (ن). 
    *ـ تتقارب مستويات الطاقة من بعضها كلما اتجهنا نحو(∞) لماذا. لأن الفرق بين طاقة المستويات (∆طا) يقل كلما زادت قيمة (ن).
    *ـ عندما تكون(ن=1) يكون الإلكترون في أدنى مستوى له في الطاقة ويسمى بالمستوى الأساسي (المستوى الأرضي) .
    *ـ كلما زادت قيمة (ن) , أي كلما ابتعد الإلكترون عن النواة ازدادت طاقته جبرياً حتى تصل إلى الصفر (طا∞ = صفر)عندما (ن=∞) وفي هذه الحالة يكون الإلكترون حراً خارج الذرة وغير مرتبط بالنواة ونقول عندئذٍ أن الذرة قد فقدت إلكتروناً وأصبحت مؤينة.
    *ـ طاقة التأين : هي أقل طاقة يجب أن يمتصها الإلكترون في ذرة الهيدروجين لإخراجه من المستوى الأرضي إلى خارج الذرة ، وتساوي ( +13.6 إ.ف) بالنسبة لذرة الهيدروجين . 
    رياضياً : طاقة التأين = طا∞- طا1= صفر – (-13.6) = 13.6 (إ.ف). وهذا يعنى أن طاقة التأين لذرة الهيدروجين تساوي طاقة المستوى الأول ولكن بإشارة موجبة.  وهذا يبين أن طاقة التأين لأي مستوى هي طاقة ذلك المستوى ولكن بإشارة موجبة.

    *ـ خارج الذرة تكون طاقة الإلكترون موجبة (علل) لأنها عبارة عن طاقة حركية (لحركة مستمرة) ويكون للإلكترون خارج الذرة طيف إشعاعي متصل .
    *ـ داخل الذرة تكون طاقة الإلكترون مكممة كما صاغتها نظرية بوهر وبالتالي فانتقاله داخلها يعطي طيف إشعاعي خطي .
    *ـ الإلكترون الأكثر بعداً من النواة يمتلك طاقة أكبر فهو إذن أكثر نشاطاً وفعالية , وهو المسئول عن التفاعلات الكيميائية أو الإشعاعات الطيفية (علل) وذلك نتيجة لانتقاله إلى مستويات طاقة أدنى .
    *ـ الإلكترون الأكثر قرباً من النواة يمتلك طاقة أقل ويكون في حالة أكثر استقراراً.
    *ـ الإلكترون المثار الواقع على مدار بعيد من النواة يحاول أن يعود بسرعة إلى مكانه الأول (الأصلي) باعثاً بالطاقة التي امتصها على شكل إشعاع .
    ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
    س: ذرة الهيدروجين لكي تصبح متأينة لا بد وأن إلكترونها يحتاج إلى طاقة مقدارها (+13.6) إلكترون فولت وليس أقل من هذا المقدار , فسر ذلك .  وزراي (2005 ـ 2006م)
    س: علل الإلكترون الأكثر بعداً عن النواة هو المسئول عن التفاعلات الكيميائية.        وزاري(2011 ـ 2012 م )

    *********************************************************
    شرح بالفيديو لدرس مخطط مستوى الطاقة لذرة الهيدروجين


    ليست هناك تعليقات

    جميع الحقوق محفوظة لــ الفريد في الفيزياء 2018 ©