Innhold
Balmer-serien er betegnelsen for spektrallinjene for utslipp av hydrogenatomer. Disse spektrale linjene, som er protoner som sendes ut i det synlige lysspekteret, produseres fra energien som trengs for å fjerne et elektron fra et atom, kalt ioniseringsenergi. Fordi hydrogenatomet bare har ett elektron, kalles energien som kreves for å fjerne det, den første ioniseringsenergien (men i tilfelle av hydrogen er det ikke noe sekund). Det kan beregnes gjennom en serie små trinn.
Trinn 1
Bestem atomens innledende og endelige energitilstander og finn forskjellen på dens inverser. For det første ioniseringsnivået er den endelige energitilstanden uendelig, siden elektronet fjernes fra atomet, slik at det inverse av dette tallet er 0. Den opprinnelige energitilstanden er 1, den eneste tilstanden som hydrogenatomet kan ha, og det omvendte av 1 er 1. Forskjellen mellom 1 og 0 er 1.
Steg 2
Multipliser Rydberg-konstanten (et viktig tall i atomteorien), som har en verdi på 1,097 x 10 ^ (7) per meter (1 / m), med forskjellen i det inverse energinivået, som i dette tilfellet er 1. Dette vil gi den opprinnelige verdien av Rydberg-konstanten.
Trinn 3
Beregn det inverse av resultatet A, det vil si dele tallet 1 med resultatet av A. Dette vil gi en verdi på 9,11 x 10 ^ (- 8) m; dette er bølgelengden til spektralutslipp.
Trinn 4
Multipliser Planck-konstanten med lysets hastighet og del resultatet med utslippsbølgelengden. Multipliser Planck-konstanten, som er 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule ganger sekunder (J s) med lysets hastighet, som er 3,00 x 10 ^ 8 meter per sekund (m / s ), får du 1.988 x 10 ^ (- 25) Joule ganger meter (J m), og når du deler det med bølgelengden (som tilsvarer 9,11 x 10 ^ (- 8) m), får du 2.182 x 10 ^ (- 18) J. Dette er den første ioniseringsenergien til hydrogenatomet.
Trinn 5
Multipliser ioniseringsenergien med Avogadro-tallet, noe som vil resultere i antall partikler i en mol av stoffet. Multiplikasjon av 2.182 x 10 ^ (- 18) J med 6.022 x 10 ^ (23), resulterer i 1.312 x 10 ^ 6 Joule per mol (J / mol) eller 1.312 kJ / mol, slik er det vanligvis skrevet i kjemi.