¿Por qué la energía total negativa de un electrón significa que se mantiene / atrae al núcleo?

Es una especie de convención. La convención en cuestión es tratar la energía potencial electrostática de un electrón estacionario a una distancia infinita del núcleo para que sea cero. (Generalmente, se puede establecer el cero de energía potencial en cualquier lugar que se quiera).

Luego, a medida que el electrón se mueve hacia el núcleo, la atracción electrostática está en la misma dirección que el movimiento, lo que significa que la energía potencial disminuye. Como inicialmente era cero, eso lo hace negativo.

Ahora, si el electrón simplemente “cayera” directamente hacia el núcleo, ganaría energía cinética y la energía total (potencial más cinética) se mantendría en cero. Pero parte de esa energía cinética se pierde en los fotones emitidos por el átomo a medida que el electrón cae en orbitales cada vez más bajos. Su energía final negativa es igual en magnitud a toda la energía transportada por esos fotones.

Por convención, podemos decir que una energía potencial negativa implica que un sistema tiene la capacidad de trabajar cuando se libera de ese estado específico.

Además, para un electrón,

Energía potencial = 2 * Energía total

Energía cinética = -Energía total

Usted sabe que la energía total es negativa, y las ecuaciones anteriores indican que la energía potencial también es negativa.

Esto está en línea con nuestra convención para la energía porque si el electrón se libera de la fuerza aplicada por el núcleo, tiene la capacidad de trabajar.

Por lo tanto, la energía total de un electrón en un átomo se considera negativa.

En realidad, la energía potencial del electrón a la distancia infinita del núcleo 8s se toma como cero y, a medida que el electrón se aproxima hacia el núcleo, la energía potencial del electrón comienza a disminuir, por lo tanto, menor que cero es el número negativo de Infact …… Y de hecho, si el el electrón golpea el núcleo se desvanece se pierde toda la energía potencial