수소 유사: 화학에서의 정의
수소 유사: He⁺나 Li²⁺처럼 수소와 같이 전자가 하나뿐인 원자나 이온을 가리킵니다. 이런 화학종을 수소 유사 원자라고도 합니다.
전자가 하나뿐이면 전자 사이의 반발이 없으므로 슈뢰딩거 방정식을 정확히 풀 수 있고, 에너지 준위는 −13.6 eV × Z²/n²이 됩니다. 여기서 Z는 핵전하, n은 껍질 번호입니다. 수소 유사 원자에서는 2s와 2p처럼 같은 껍질의 모든 오비탈이 에너지가 같습니다. 수소 유사 오비탈은 전자가 많은 원자의 더 복잡한 오비탈을 설명하는 출발점입니다.
예시
- 수소(H) — 가장 단순한 수소 유사 원자
- He⁺ — 전자를 떼어 내는 데 54.4 eV가 필요하며, 수소의 13.6 eV의 네 배입니다
- Li²⁺ — 전자가 하나뿐인 리튬 원자핵
- U⁹¹⁺ — 입자 가속기에서 전자 하나만 남기고 모두 벗겨 낸 우라늄
주기율표에서
어떤 원소든 원리적으로는 전자 하나만 남기고 모두 잃어 수소 유사 이온이 될 수 있으며, 원자 번호가 Z인 원소는 전하가 (Z − 1)+인 이온이 됩니다.