Hidrógeno-1

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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
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El protio es el isótopo más abundante del hidrógeno, con un núcleo compuesto únicamente por un protón y un electrón en su órbita. 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]