Waterstofachtig: definitie in de scheikunde
Waterstofachtig: Beschrijft een atoom of ion dat, net als waterstof, slechts één elektron heeft, zoals He⁺ of Li²⁺. Zo'n deeltje heet ook een waterstofachtig atoom.
Met slechts één elektron is er geen afstoting tussen elektronen, dus de Schrödingervergelijking kan exact worden opgelost, wat energieniveaus van −13,6 eV × Z²/n² geeft, waarbij Z de kernlading is en n het schilnummer. In een waterstofachtig atoom hebben alle orbitalen in dezelfde schil, zoals 2s en 2p, dezelfde energie. Waterstofachtige orbitalen zijn het uitgangspunt voor het beschrijven van de ingewikkeldere orbitalen van atomen met veel elektronen.
Voorbeelden
- Waterstof (H) — het eenvoudigste waterstofachtige atoom
- He⁺ — heeft 54,4 eV nodig om zijn elektron te verwijderen, vier keer de 13,6 eV van waterstof
- Li²⁺ — een lithiumkern met één enkel elektron
- U⁹¹⁺ — uranium dat in deeltjesversnellers van alle elektronen op één na is ontdaan
In het periodiek systeem
Elk element kan in principe een waterstofachtig ion vormen door alle elektronen op één na te verliezen, dus een element met atoomnummer Z geeft een ion met een lading van (Z − 1)+.