Tartalom
A Balmer-sorozat a hidrogénatom-kibocsátás spektrális vonalait jelöli. Ezeket a spektrumvonalakat, amelyek a látható fényspektrumban kibocsájtott protonok, abból az energiából állítják elő, amely szükséges egy elektron eltávolításához egy atomból, az úgynevezett ionizációs energiának. Mivel a hidrogénatomnak csak egy elektronja van, az eltávolításához szükséges energiát első ionizációs energiának nevezzük (hidrogén esetében azonban nincs második). Kis lépések sorozatával számolható.
1. lépés
Határozza meg az atom kezdeti és végső energiaállapotát, és keresse meg az inverzei különbségét. Az első ionizációs szintnél a végső energiaállapot végtelen, mivel az elektront eltávolítják az atomról, így ennek a számnak az inverz értéke 0. A kezdeti energiaállapot 1, az egyetlen állapot, amelyben a hidrogénatom lehet, és az 1 inverz értéke 1. Az 1 és 0 közötti különbség 1.
2. lépés
Szorozzuk meg a Rydberg-állandót (az atomelméletben fontos szám), amelynek értéke 1,097 x 10 ^ (7) / méter (1 / m), az energiaszint inverzének különbségével, amely ebben az esetben 1. megadja a Rydberg-konstans eredeti értékét.
3. lépés
Számítsa ki az A fordított eredményét, vagyis ossza el az 1 számot A eredményével. Ez 9,11 x 10 ^ (- 8) m értéket ad; ez a spektrális emisszió hullámhossza.
4. lépés
Szorozzuk meg a Planck-állandót a fénysebességgel, és osszuk el az eredményt az emissziós hullámhosszal. A Planck-állandó, amely 6,626 x 10 ^ (- 34) joule-szor másodperc (J s), szorzata a fénysebességgel, amely 3,00 x 10 ^ 8 méter / másodperc (m / s) ), akkor 1 888 x 10 ^ (- 25) joule-szoros métert (J m) kapunk, és ha ezt elosztjuk a hullámhosszal (ami egyenértékű 9,11 x 10 ^ (- 8) m-rel), akkor 2,182 x 10 ^ (- 18) J. Ez a hidrogénatom első ionizációs energiája.
5. lépés
Szorozza meg az ionizációs energiát az Avogadro-számmal, aminek eredményeként az anyag egy móljában részecskék lesznek. Ha 2,182 x 10 ^ (- 18) J-t megszorozunk 6,022 x 10 ^ (23) -val, 1,312 x 10 ^ 6 joule / mol (J / mol), vagy 1,312 kJ / mol jön létre, így szokták ezt beírni kémia.