Sisu
Balmeri seeria tähistab vesiniku aatomi heitkoguseid. Need spektrijooned, mis on nähtava valguse spektris eralduvad prootonid, on toodetud energiast, mis on vajalik elektronide eemaldamiseks aatomist, mida nimetatakse ionisatsioonienergiaks. Kuna vesinikuaatomil on ainult üks elektron, nimetatakse selle eemaldamiseks vajalikku energiat esimeseks ionisatsioonienergiaks (vesiniku puhul pole aga teist). Seda saab arvutada väikeste sammude abil.
Samm 1
Määrake aatomi alg- ja lõppenergiaseisund ning leidke selle pöördnurkade erinevus. Esimese ionisatsioonitaseme puhul on energia lõplik olek lõpmatu, kuna elektron eemaldatakse aatomist, nii et selle arvu pöördvõrdeline väärtus on 0. Esialgne energiaolek on 1, ainus olek, mille vesiniku aatom on võib olla ja pöördarv 1 on 1. Erinevus 1 ja 0 vahel on 1.
2. samm
Korrutage Rydbergi konstant (oluline arv aatomiteoorias), mille väärtus on 1,097 x 10 ^ (7) meetri kohta (1 / m) energiatasemete pöördvõrdelise erinevusega, mis antud juhul on 1. See annab Rydbergi konstandi algväärtuse.
3. samm
Arvutage tulemuse A pöördväärtus ehk jagage arv 1 tulemusega A. Nii saadakse väärtus 9,11 x 10 ^ (- 8) m; see on spektri kiirguse lainepikkus.
4. samm
Korrutage Plancki konstant valguse kiirusega ja jagage tulemus emissiooni lainepikkusega. Korrutades Plancki konstandi, mis on 6,626 x 10 ^ (- 34) džauli korda sekundit (J s) valguse kiirusega, mis on 3,00 x 10 ^ 8 meetrit sekundis (m / s) ), saate 1,988 x 10 ^ (- 25) džouli korda meetrit (J m) ja jagades selle lainepikkusega (mis on võrdne 9,11 x 10 ^ (- 8) m), saate 2,182 x 10 ^ (- 18) J. See on vesinikuaatomi esimene ionisatsioonienergia.
5. samm
Korrutage ionisatsioonienergia Avogadro arvuga, mille tulemuseks on osakeste arv aine ühes moolis. Korrutades 2,182 x 10 ^ (- 18) J väärtusega 6,022 x 10 ^ (23), saadakse 1,312 x 10 ^ 6 džauli mooli kohta (J / mol) või 1,312 kJ / mol, nii kirjutatakse tavaliselt keemia.