Innehåll
Balmer-serien är beteckningen för de spektrala linjerna för utsläpp av väteatomer. Dessa spektrallinjer, som är protoner som sänds ut i det synliga ljusspektrumet, produceras från den energi som behövs för att ta bort en elektron från en atom, kallad joniseringsenergi. Eftersom väteatomen bara har en elektron kallas den energi som krävs för att avlägsna den den första joniseringsenergin (men när det gäller väte finns det ingen sekund). Det kan beräknas genom en serie små steg.
Steg 1
Bestäm atomens initiala och slutliga energitillstånd och hitta skillnaden mellan dess inverser. För den första joniseringsnivån är det slutliga energitillståndet oändligt, eftersom elektronen avlägsnas från atomen, så att det inversa av detta tal är 0. Det initiala energitillståndet är 1, det enda tillståndet som väteatomen kan ha, och det inversa av 1 är 1. Skillnaden mellan 1 och 0 är 1.
Steg 2
Multiplicera Rydberg-konstanten (ett viktigt tal i atomteorin), som har ett värde av 1,097 x 10 ^ (7) per meter (1 / m), med skillnaden i det inversa av energinivåerna, vilket i detta fall är 1. Detta kommer att ge det ursprungliga värdet av Rydberg-konstanten.
Steg 3
Beräkna det inversa av resultatet A, det vill säga dividera siffran 1 med resultatet av A. Detta ger ett värde på 9,11 x 10 ^ (- 8) m; detta är våglängden för spektralemissionen.
Steg 4
Multiplicera Planck-konstanten med ljusets hastighet och dela resultatet med emissionsvåglängden. Multiplicera Planck-konstanten, som är 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule gånger sekunder (J s) med ljusets hastighet, vilket är 3,00 x 10 ^ 8 meter per sekund (m / s ), du får 1.988 x 10 ^ (- 25) Joule gånger meter (J m), och dividerar det med våglängden (vilket motsvarar 9,11 x 10 ^ (- 8) m), får du 2.182 x 10 ^ (- 18) J. Detta är den första joniseringsenergin i väteatomen.
Steg 5
Multiplicera joniseringsenergin med Avogadro-numret, vilket kommer att resultera i antalet partiklar i en mol av ämnet. Multiplicera 2.182 x 10 ^ (- 18) J med 6.022 x 10 ^ (23), resulterar i 1.312 x 10 ^ 6 Joule per mol (J / mol) eller 1.312 kJ / mol, vilket är hur det vanligtvis skrivs in kemi.