Indhold
Balmer-serien er betegnelsen for de spektrale linjer af hydrogenatomemissioner. Disse spektrale linjer, som er protoner, der udsendes i det synlige lysspektrum, produceres fra den energi, der er nødvendig for at fjerne en elektron fra et atom, kaldet ioniseringsenergi. Fordi hydrogenatomet kun har én elektron, kaldes den nødvendige energi til at fjerne det den første ioniseringsenergi (i tilfælde af brint er der intet sekund). Det kan beregnes ved hjælp af en række små trin.
Trin 1
Bestem atomets indledende og endelige energitilstande, og find forskellen på dets inverser. For det første ioniseringsniveau er den endelige energitilstand uendelig, da elektronen fjernes fra atomet, så den inverse af dette tal er 0. Den oprindelige energitilstand er 1, den eneste tilstand, som hydrogenatomet kan have, og det omvendte af 1 er 1. Forskellen mellem 1 og 0 er 1.
Trin 2
Multiplicer Rydberg-konstanten (et vigtigt tal i atomteorien), som har en værdi på 1.097 x 10 ^ (7) pr. Meter (1 / m), med forskellen i det inverse af energiniveauerne, som i dette tilfælde er 1. Dette vil give den oprindelige værdi af Rydberg-konstanten.
Trin 3
Beregn det inverse af resultat A, det vil sige, divider tallet 1 med resultatet af A. Dette vil give en værdi på 9,11 x 10 ^ (- 8) m; dette er bølgelængden af spektralemission.
Trin 4
Multiplicer Planck-konstanten med lysets hastighed, og divider resultatet med emissionsbølgelængden. Multiplicering af Planck-konstanten, som er 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule gange sekunder (J s) med lysets hastighed, som er 3,00 x 10 ^ 8 meter pr. Sekund (m / s ), får du 1.988 x 10 ^ (- 25) Joule gange meter (J m), og dividerer det med bølgelængden (hvilket svarer til 9,11 x 10 ^ (- 8) m), får du 2.182 x 10 ^ (- 18) J. Dette er den første ioniseringsenergi i hydrogenatomet.
Trin 5
Multiplicer ioniseringsenergien med Avogadro-nummeret, hvilket vil resultere i antallet af partikler i en mol af stoffet. Multiplikation af 2.182 x 10 ^ (- 18) J med 6.022 x 10 ^ (23) resulterer i 1.312 x 10 ^ 6 Joule pr. Mol (J / mol) eller 1.312 kJ / mol, hvilket er, hvordan det normalt skrives i kemi.