Para calcular la fuerza de atracción entre el núcleo de hidrógeno y el electrón, podemos usar la ley de Coulomb, que establece que la fuerza entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus magnitudes e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
La fórmula para la fuerza eléctrica es:
\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
Donde:
- \( F \) es la fuerza eléctrica,
- \( k \) es la constante de Coulomb (\( 8.9875 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \)),
- \( q_1 \) y \( q_2 \) son las magnitudes de las cargas eléctricas (en coulombs), y
- \( r \) es la distancia entre las cargas (en metros).
Para el átomo de hidrógeno:
- La carga del núcleo de hidrógeno (\( q_1 \)) es \( +e \), donde \( e \) es la carga elemental (aproximadamente \( 1.602 \times 10^{-19} \, \text{C} \)).
- La carga del electrón (\( q_2 \)) es \( -e \).
- La distancia entre el núcleo y el electrón (\( r \)) es \( 5.3 \times 10^{-11} \) m.
Sustituyendo estos valores en la fórmula de la fuerza eléctrica, obtenemos:
\[ F = \frac{(8.9875 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2) \cdot |(1.602 \times 10^{-19} \, \text{C}) \cdot (1.602 \times 10^{-19} \, \text{C})|}{(5.3 \times 10^{-11} \, \text{m})^2} \]
Calculando esto, obtendrás la fuerza de atracción entre el núcleo y el electrón en el átomo de hidrógeno.
