La série de Balmer est la désignation pour les raies spectrales des émissions de l'atome d'hydrogène. Ces raies spectrales (qui sont les photons émis dans le spectre de la lumière visible) sont produites à partir de l'énergie nécessaire pour arracher un électron d'un atome, appelée énergie d'ionisation. Etant donné que l'atome d'hydrogène a un seul électron, l'énergie d'ionisation nécessaire pour éliminer cet électron est appelée la première énergie d'ionisation (et de l'hydrogène, il n'y a pas de deuxième énergie d'ionisation). Cette énergie peut être calculée d'une série d'étapes courtes.
Instructions
1 Déterminer les états d'énergie initiale et finale de l'atome et de trouver la différence de leurs inverses. Pour le premier niveau d'ionisation, l'état d'énergie finale est infini (puisque l'électron est retiré de l'atome), donc l'inverse de ce nombre est égal à 0. L'état initial d'énergie est 1 (le seul état d'énergie de l'atome d'hydrogène peut avoir) et l'inverse de 1 est égal à 1. la différence entre 0 et 1 est égal à 1.
2 Multiplier la constante de Rydberg (un nombre important de la théorie atomique), qui a une valeur de 1,097 x 10 ^ (7) par mètre (1 / m) par la différence de l'inverse des niveaux d'énergie, qui dans ce cas est égal à 1. Cela donne à la constante de Rydberg originale.
3 Calculer l'inverse du résultat A (qui est, diviser le nombre 1 par la suite A). On obtient ainsi 9,11 x 10 ^ (- 8) m. Ceci est la longueur d'onde de l'émission spectrale.
4 Multiplier la constante de Planck par la vitesse de la lumière, et diviser le résultat par la longueur d'onde de l'émission. Multipliant constante de Planck, qui a une valeur de 6.626 x 10 ^ (- 34) secondes Joule (J s) par la vitesse de la lumière, qui a une valeur de 3,00 x 10 ^ 8 mètres par seconde (m / s) donne 1.988 x 10 ^ (- 25) m Joule (J m) et en divisant par la longueur d'onde (qui a une valeur de 9,11 x 10 ^ (- 8) m) donne 2,182 x 10 ^ (- 18) J. Ceci est la première énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène.
5 Multipliez l'énergie d'ionisation par le nombre d'Avogadro, qui donne le nombre de particules dans une mole de substance. Multipliant 2.182 x 10 ^ (- 18) J par 6.022 x 10 ^ (23) donne 1.312 x 10 ^ 6 Joules par mole (J / mol), ou 1312 kJ / mol, ce qui est la façon dont il est couramment écrit en chimie.