¿Todos los átomos tienen los mismos niveles de energía?

Todos los átomos equivalentes en entornos equivalentes tienen los mismos niveles de energía. El entorno físico puede tener efectos menores en los niveles de energía de los electrones, pero el entorno químico tendrá efectos importantes. Por lo tanto, el agua tiene un espectro característico bastante diferente de los átomos de oxígeno e hidrógeno. La razón es que los niveles de energía disponibles para un electrón dependen de las condiciones límite de la función de onda, que varían según la ubicación de la carga nuclear y las actividades de otros electrones. Cambiar el número de cualquiera de estas variables obviamente cambia las condiciones de contorno.

Los átomos de diferentes elementos tienen diferentes niveles de energía porque tienen diferentes cargas nucleares y espines, y diferentes números de electrones.

En general, la energía almacenada en una configuración de cualquier cosa, en este caso una colección de electrones, protones y neutrones, es igual a la cantidad de trabajo necesaria para lograr esa configuración. De eso solo puede ver por qué diferentes números de electrones, etc. tendrán diferentes energías. Los niveles de energía atómica son las energías cinéticas asociadas con estados estacionarios de un solo electrón … es la cantidad de trabajo que necesita hacer para eliminar un solo electrón del átomo. Cuando la carga en el núcleo es mayor, entonces es posible que el electrón requiera más energía para eliminarlo … por lo tanto …

No. Los electrones entran en estados con los mismos números cuánticos de momento principal y angular, pero las energías de esos estados dependen del número de protones en el núcleo del átomo. Por lo tanto, varía de un material a otro.

Si y no:

Sí: todos los átomos del número atómico (número de protones en el núcleo) tienen los mismos niveles de energía (eso se llama espectro, espectros plurales);

El espectro atómico es la huella digital de energía (única) que identifica las diversas especies atómicas. Así es como podemos diferenciar entre oro y plata o hierro.

No, no lo hacen. En primer lugar, los átomos pueden estar en estados excitados, pero son inestables como tales y se descomponen de nuevo al estado fundamental.

Pero incluso en el estado fundamental difieren por tipo, de la siguiente manera:

A medida que el núcleo crece más en carga positiva, afecta las posiciones relativas de los orbitales de electrones. Estas energías orbitales también alteran la energía relativa debido a las interacciones entre los electrones mismos. Las interacciones de giro pueden ser importantes y los efectos de protección de los electrones internos en los externos.

Aunque he descrito conceptualmente las energías orbitales relativas como las analizaría un químico o físico, es importante entender que un átomo como un todo es un solo objeto en un solo estado cuántico, y que una discusión de un electrón en particular es una atribución de propiedades que funcionan a una buena aproximación. Entonces, si un átomo excitado se compara con uno no excitado, o un estado excitado diferente, entonces la diferencia de energía es la diferencia entre los estados atómicos en su conjunto, y eso es, por ejemplo, con lo que correspondería un espectro. Entonces, aunque podemos decir que solo un electrón de valencia particular fue promovido a un orbital más alto, vale la pena recordar que todos sus “hermanos y hermanas” también pueden cambiar la energía en esa transición. Ves esto con la ionización del átomo, los electrones restantes se contraerán en el radio orbital. Las razones de atribución pueden hacerse invocando la heurística de interacción electrónica, que puede justificarse mediante cálculos.

No Los electrones entran en estados con los mismos números cuánticos de momento principal y angular, pero las energías de esos estados dependen del número de protones en el núcleo del átomo, es decir . de qué elemento es.

Si te refieres a los mismos niveles que podrían ocupar incluso si no los ocupan actualmente, entonces casi, pero no del todo, ya que sus isótopos dividen las transiciones sobre el nivel hiperfino. También hay átomos exóticos con cargas y neutrales cuyas diferentes masas definen sus propios n niveles.

La forma de los niveles de energía en todos los átomos es la misma.

Pero la energía de ese nivel (energía requerida para eliminar un electrón de ese nivel) será diferente. Depende de la carga nuclear presente en el átomo.