Ar primero me sorprendió la afirmación de que la energía total de un electrón es cero. Eso simplemente no sucede. La energía negativa sobre la que está escribiendo es del sistema de electrones más núcleo y cualquier otro electrón que se encuentre en el átomo. Es la energía del sistema atómico.
Los electrones individuales se destacan porque sus energías cinéticas cambian más que la energía cinética del resto del átomo al pasar de un orbital a otro o al ser expulsado de un átomo.
Sin embargo, la energía potencial muy importante no está en el electrón. Se almacena en el campo eléctrico entre el electrón y el resto del átomo. Este es el término de energía que es negativo, y cuando un electrón está unido a un átomo, esta energía negativa más la energía cinética positiva sigue siendo negativa.
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Sin embargo, la energía potencial del sistema solo es negativa si elegimos decir que el punto cero para la energía potencial del sistema es para una gran separación entre el electrón y el resto del átomo. Las opciones de cero puntos para energías potenciales son físicamente arbitrarias.
La elección de energía potencial cero como la de una separación infinita simplifica la explicación matemática y energética para cuando un electrón está unido a un átomo.
Si imaginamos llevar el electrón cada vez más lejos del átomo, la energía potencial se volvería menos negativa y se acercaría a cero en una separación infinita. Si es necesario agregar energía positiva al sistema de electrones más el resto del átomo para liberar el electrón, el electrón debe haberse unido previamente al átomo.
La energía total negativa del sistema es solo una indicación cuantitativa de que para eliminar completamente el electrón, se debe agregar energía.