Considere una taza de café caliente, digamos que inicialmente está a 350 K. Después de 5–10 minutos, la temperatura disminuirá de acuerdo con la ley de enfriamiento de Newton. Finalmente, en algún instante de tiempo, alcanzará una temperatura constante (suponiendo que se haya ido a temperatura ambiente constante) donde su energía es mínima a esa temperatura posible.
Considere una bola que tiende a caer siempre a la superficie de la Tierra, para disminuir su energía potencial total.
Del mismo modo, se pueden tomar infinitos casos para mostrar que todos los objetos tienden a tener una cierta energía mínima a una temperatura y presión particulares.
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Del mismo modo, en el caso del hidrógeno, un sistema de electrones, la energía de la enésima órbita puede ser fácilmente dada por
E (n) = [matemáticas] – 13.6 / n ^ 2 eV [/ matemáticas]
vemos que la energía sigue la ley del cuadrado inverso con el signo negativo.
entonces, cuando n se acerca al infinito, el valor de E (n) se acerca a 0, mientras que en n = 1 o el orbital 1s, la energía es solo -13.6 eV
Ciertamente, E (1) << E (∞)
Por lo tanto, el electrón, que tiene la tendencia a alcanzar la máxima estabilidad y la menor energía, permanece en el orbital 1s.
EDITAR: No es que el electrón no pueda estar en el orbital 2s o 3s, si se le da la energía equivalente a E (n) establecida inicialmente, el electrón puede y saltará a un estado excitado más alto, pero esto es solo para una fracción de tiempo muy pequeña (aprrox. = [matemáticas] 10 ^ -8 [/ matemáticas] segundos)