100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Principles of Chemical Science_Hydrogen Atom Wave functions (Orbitals) - Lec6

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
7
Cijfer
A
Geüpload op
13-04-2023
Geschreven in
2014/2015

Lecture 6: Hydrogen Atom Wave functions (Orbitals) 1. Wavefunctions (Orbitals) for the Hydrogen Atom 2. Shape and Size of S and P Orbitals 3. Electron Spin and the Pauli Exclusion Principle

Instelling
Vak









Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
13 april 2023
Aantal pagina's
7
Geschreven in
2014/2015
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

5.111 Lecture Summary #6 Monday, September 15, 2014

Readings for today: Section 1.9 – Atomic Orbitals. Section 1.10 – Electron Spin, Section 1.11 –
The Electronic Structure of Hydrogen. (Same sections in 4th ed.)
Read for Lecture #7: Section 1.12 – Orbital Energies (of many-electron atoms), Section 1.13 –
The Building-Up Principle. (Same sections in 4th and 5th ed.)


Topics: I. Wavefunctions (Orbitals) for the Hydrogen Atom
II. Shape and Size of S and P Orbitals
III. Electron Spin and the Pauli Exclusion Principle

I. WAVEFUNCTIONS (ORBITALS) FOR THE HYDROGEN ATOM
Solving the Schrödinger Equation provides values for En and Ψ(r,θ,φ).

A total of 3 quantum numbers are needed to describe a wavefunction in 3D.

1. n ≡ principal quantum number
n =
determines binding energy (energy level or shell)

2. l ≡ angular momentum quantum number
l =
l is related to n, determines angular momentum, describes subshell, shape of orbital
largest value of l = n – 1

3. m ≡ magnetic quantum number
m=
m is related to l, determines behavior in magnetic field, describes the specific orbital

To describe an orbital, we need to use all three quantum numbers:
Ψnlm(r,θ,φ)
The wavefunction describing the ground state is .

Using the terminology of chemists:

The Ψ100 orbital is instead called the orbital.
n designates the shell or energy level (1,2,3…)
l designates the subshell (shape of orbital) (s, p, d, f…)
m designates orbital orientation (specific orbital) (px, py, pz…)

 =0⇒ orbital  = 1 ⇒ orbital  = 2 ⇒ orbital  = 3 ⇒ orbital


for  = 1: m = 0 is pz orbital, m = ±1 are the px and py orbitals

1

, State label wavefunction orbital H atom En H atom En[J]
n=1
 =0 ψ100 –2.18 × 10–18J
m=0
n=2
 =0 ψ200 -5.45 × 10–19J
m=0
n=2
 =1 ψ211 -5.45 × 10–19J
m = +1
n=2
 =1 210 ψ210 –RH/22 -5.45 × 10–19J
m=0
n= 2
 =1 21-1 ψ21-1 –RH/22 -5.45 × 10–19J
m = -1
What is the corresponding orbital for a 5,1,0 state?


For a hydrogen atom, orbitals with the same n
value have the same energy: E = -RH/n2.

≡ having the same energy

For any principle quantum number, n, there are
degenerate orbitals in hydrogen (or any other 1 electron atom).


IN THEIR OWN WORDS
MIT graduate student Benjamin Ofori-Okai discusses how energy levels relate to
research in nanoscale MRI (magnetic resonance imaging), a technique that allows
3-D imaging of biological molecules, such as proteins, and viruses.




Image from "Behind the Scenes at MIT”. The Drennan Education Laboratory. Licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike License. 2
€3,10
Krijg toegang tot het volledige document:

100% tevredenheidsgarantie
Direct beschikbaar na je betaling
Lees online óf als PDF
Geen vaste maandelijkse kosten

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
tandhiwahyono
2,0
(1)

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
tandhiwahyono University of Indonesia
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
8
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
8
Documenten
861
Laatst verkocht
1 jaar geleden
iKnow

The iKnow store provides course materials, study guides, study notes, lecture notes, textbook summaries and exam questions with answers, for levels from high school students to universities and professionals. Everything with the best quality and world class.

2,0

1 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via Bancontact, iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo eenvoudig kan het zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen