Sadržaj
Balmerova serija oznaka je za spektralne linije emisije atoma vodika. Te spektralne linije, protoni koji se emitiraju u spektru vidljive svjetlosti, nastaju iz energije potrebne za uklanjanje elektrona iz atoma, što se naziva ionizacijskom energijom. Budući da atom vodika ima samo jedan elektron, energija potrebna za njegovo uklanjanje naziva se prvom energijom ionizacije (međutim, u slučaju vodika, nema druge). Može se izračunati kroz niz malih koraka.
Korak 1
Odredite početno i konačno energetsko stanje atoma i pronađite razliku njegovih inverza. Za prvu razinu ionizacije konačno energetsko stanje je beskonačno, budući da se elektron uklanja iz atoma, tako da je inverzna vrijednost tog broja 0. Početno energetsko stanje je 1, jedino stanje koje vodikov atom može imati, a inverzna vrijednost 1 je 1. Razlika između 1 i 0 je 1.
Korak 2
Pomnožite Rydbergovu konstantu (važan broj u atomskoj teoriji), koja ima vrijednost 1,097 x 10 ^ (7) po metru (1 / m), s razlikom u obrnutoj od razine energije, koja je u ovom slučaju 1. dat će izvornu vrijednost Rydbergove konstante.
3. korak
Izračunajte inverzni rezultat A, to jest podijelite broj 1 rezultatom A. To će dobiti vrijednost 9,11 x 10 ^ (- 8) m; ovo je valna duljina spektralne emisije.
4. korak
Pomnožite Planckovu konstantu sa brzinom svjetlosti i podijelite rezultat s valnom duljinom emisije. Množenje Planckove konstante, koja iznosi 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule puta u sekundama (J s) sa brzinom svjetlosti, koja iznosi 3,00 x 10 ^ 8 metara u sekundi (m / s ), dobivate 1.988 x 10 ^ (- 25) Joula puta metara (J m), a dijeleći to s valnom duljinom (što je ekvivalentno 9.11 x 10 ^ (- 8) m), dobivate 2.182 x 10 ^ (- 18) J. Ovo je prva energija ionizacije atoma vodika.
Korak 5
Pomnožite energiju ionizacije s Avogadrovim brojem, što će rezultirati brojem čestica u jednom molu tvari. Množenjem 2.182 x 10 ^ (- 18) J sa 6.022 x 10 ^ (23), dobiva se 1.312 x 10 ^ 6 džula po molu (J / mol) ili 1.312 kJ / mol, kako je to obično zapisano u kemija.