PYQ NEET- परमाणु और न्यूक्लियों परमाणु L-1

प्रश्न: हाइड्रोजन परमाणु की आधारभूत स्थिति की ऊर्जा $-13.6 \mathrm{eV}$ है। इसकी दूसरी उत्फेल स्थिति से हाइड्रोजन परमाणु को आयनीकृत करने की आवश्यक ऊर्जा होगी :#

A) $13.6 \mathrm{eV}$
B) $6.8 \mathrm{eV}$
C) $1.51 \mathrm{eV}$
D) $3.4 \mathrm{eV}$

उत्तर: (C) $1.51 \mathrm{eV}$#

समाधान:#

हाइड्रोजन परमाणु के ऊर्जा स्तरों को निम्नलिखित सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$$ E_n=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{n^2} $$
जहाँ $E_n$ $n$-वें ऊर्जा स्तर की ऊर्जा है।

हाइड्रोजन की आधारभूत स्थिति $(n=1)$ की ऊर्जा $-13.6 \mathrm{eV}$ है, जैसा कि उल्लिखित है, जिसका अर्थ है कि इस स्थिति से इसे पूरी तरह से आयनीकृत करने के लिए $+13.6 \mathrm{eV}$ ऊर्जा लगेगी (इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से निकालना), क्योंकि आयनीकरण का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन को शून्य ऊर्जा की स्थिति तक ले जाया जाए।

हाइड्रोजन की दूसरी उत्फेल स्थिति तब होती है जब $n=3$ (क्योंकि $n=1$ आधारभूत स्थिति है और $n=2$ पहली उत्फेल स्थिति है)। इस प्रकार, दूसरी उत्फेल स्थिति की ऊर्जा है:
$$ E_3=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{3^2}=-\frac{13.6 \mathrm{eV}}{9}=-1.51 \mathrm{eV} $$

चूंकि आयनीकरण का अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन को अपने वर्तमान ऊर्जा स्तर से शून्य ऊर्जा की स्थिति तक ले जाना है, इसलिए इस स्थिति से परमाणु को आयनीकृत करने की आवश्यक ऊर्जा इसकी वर्तमान ऊर्जा स्थिति के अपने मान का अबैलू है। अतः हाइड्रोजन परमाणु को इसकी दूसरी उत्फेल स्थिति से आयनीकृत करने के लिए $+1.51 \mathrm{eV}$ ऊर्जा लगेगी।

अतः सही उत्तर विकल्प C है: $1.51 \mathrm{eV}$।