Hidrógeno-1

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación, búsqueda
Hidrógeno-1
Isótopo de hidrógeno
También conocido como protio
Hydrogen 1.svg
Tabla de isótopos
General
Símbolo 1H
Neutrones 0
Protones 1
Datos del núclido
Abundancia natural 99,985 %
Período de semidesintegración Estable
Masa atómica 1,007825 u
Espín ½+
Exceso de energía 7288,969 ± 0,001 keV
Energía de enlace 0 ± 0 keV
Véase también: Isótopos de hidrógeno

El protio es el isótopo más abundante del hidrógeno, cuyo núcleo está compuesto únicamente por un protón. Es el combustible habitual en las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en las estrellas.

Resumen matemático de las propiedades atómicas[editar]

Niveles de energía[editar]

Los niveles de energía del hidrógeno, incluyendo su estructura fina están dados por:

E_{nj} = \frac{-13.6 \ \mathrm{eV}}{n^2} \left(1 + \frac{\alpha^2}{n^2}\left(\frac{n}{j+\frac{1}{2}} - \frac{3}{4} \right) \right) \,
donde
\alpha es la constante de estructura fina
j es un entero que representa el momento angular

El valor 13,6 eV se deduce del modelo de Bohr, y se relaciona con la masa m y la carga del electrón, q:

13.6 \ \mathrm{eV} = \frac{-m_e q_e^4}{8 h^2 \epsilon_{0}^2} .\,

Funciones orbitales[editar]

Las posiciones normalizadas de las funciones orbitales, dadas en coordenadas esféricas son:

 \psi_{nlm}(r,\theta,\phi) = \sqrt {{\left (  \frac{2}{n a_0} \right )}^3\frac{(n-l-1)!}{2n[(n+l)!]} } e^{- \rho / 2} \rho^{l} L_{n-l-1}^{2l+1}(\rho) \cdot Y_{l,m}(\theta, \phi )

donde:

 \rho = {2r \over {na_0}}
 a_0 es el radio de Bohr.
 L_{n-l-1}^{2l+1}(\rho) son los polinomios generales de Laguerre, de grado n-l-1.
 Y_{l,m}(\theta, \phi ) \, es un armónico esférico.

Momento angular[editar]

Valor medio del momento angular:

 L^2 | n, l, m \rang = {\hbar}^2 l(l+1) | n, l, m \rang
 L_z | n, l, m \rang = \hbar m | n, l, m \rang

Véase también[editar]