一、波耳氫原子模型兩大假設
第一假設
電子只能在特定軌道上穩定地環繞原子核作圓周運動,不會釋放電磁波;這些特定的軌道具有不同的半徑, 電子在這些軌道上運行時具有不同的特定能量,但不被允許停留在這些軌道間的空間。
- 電子在不同軌道的特定能量(En),由內而外表示為 n = 1、2、3⋯(n 為正整數), n 值愈大,代表軌道半徑愈大,電子距離原子核愈遠,能量愈高。
-
能階:
- 電子位於軌道上的能量並非連續的,而是類似於階梯,故軌道能量又稱為能階。
- 氫原子的電子在各能階 (n) 中所具有的能量 (En) 為:
En = - k / n2 (n = 1、2、3、4⋯,為正整數)
【重要!】 - 當 n = ∞ 時,電子與原子核之間無任何作用力,兩者處於完全分離的狀態,故將能量訂為零,作為能量最低的參考點(E∞ = 0)。
- k 值相當於氫原子的游離能,即移除氫原子的電子(由 n = 1 移至 n = ∞)所需的能量。
📌 小提醒
軌道能量:n = ∞ 時,能量訂為零;
其他軌道能量較 n = ∞ 為低,故為負值。
| k 值 | 單位 |
|---|---|
| 2.179×10⁻¹⁸ | J |
| 13.6 | eV |
| 1312 | kJ/mol |
| 313.6 | kcal/mol |
【註】
k = 1312 kJ/mol ⇒ 化學常用
k = 13.6 eV ⇒ 物理常用
第二假設
經由吸收(或釋放)特定能量的光子,電子可以躍遷到其他特定能量的軌道上。