एक हाइड्रोजन परमाणु में इलेक्ट्रान की कुल ऊर्जा (गतिज और स्थिरविद

SOLUTION

संकल्पना:

• स्थितिज ऊर्जा: एक इलेक्ट्रॉन में कुछ स्थितिज ऊर्जा होती है क्योंकि यह नाभिक के क्षेत्र में पाया जाता है; त्रिज्या rnकी nवीं कक्षा में एक इलेक्ट्रॉन की स्थितिज ऊर्जा को निम्न द्वारा दिया जाता है

\(U = - \frac{{{e^2}}}{{4\pi {\epsilon_0}r}}\)

जहाँ r = त्रिज्या और e = इलेक्ट्रॉन का आवेश

• गतिज ऊर्जा: इलेक्ट्राॅन में अपनी गति के कारण गतिज ऊर्जा होती है।
• पास की कक्षाओं में बाहर की तुलना में अधिक गतिज ऊर्जा होती है।

\(K =\frac{{{e^2}}}{{8\pi {\epsilon_0}r}} \)

स्पष्टीकरण:

• कुल ऊर्जा: कुल ऊर्जा (TE) स्थितिज ऊर्जा और गतिज ऊर्जा का योग होती है अर्थात्

⇒ E = K + U

\(\Rightarrow E=\frac{{{e^2}}}{{8\pi {\epsilon_0}r}} - \frac{{{e^2}}}{{4\pi {\epsilon_0}r}} = \; - \frac{{{e^2}}}{{8\pi {\epsilon_0}r}}\)

• इसलिए, हाइड्रोजन परमाणु की कक्षा में इलेक्ट्रॉन की कुल ऊर्जा ऋृणात्मक होती है।
• इसलिए, इलेक्ट्रॉन नाभिक तक परिमित होता है, अर्थात, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर कक्षा छोड़ने के लिए स्वतंत्र नहीं होता है।