Sådan beregnes den første ionisering Energi af hydrogenatom Atomer relateret til Balmer Series

Balmer-serien er betegnelsen for spektrallinjerne af emissioner fra hydrogenatomet. Disse spektrale linjer (som er fotoner udsendt i det synlige lys spektrum) produceres fra den energi, der kræves for at fjerne en elektron fra et atom kaldet ioniseringsenergi. Da hydrogenatomet kun har en elektron, kaldes den ioniseringsenergi, der kræves for at fjerne denne elektron, den første ioniseringsenergi (og for hydrogen er der ingen anden ioniseringsenergi). Denne energi kan beregnes i en række korte trin.

Bestem atomets indledende og endelige energistatus og find forskellen mellem deres inverser. For det første ioniseringsniveau er den endelige energistatus uendelig (da elektronen fjernes fra atomet), så omvendt af dette tal er 0. Den indledende energitilstand er 1 (den eneste energistatus hydrogenatomet kan have) og den omvendte af 1 er 1. Forskellen mellem 1 og 0 er 1.

Multiplicér Rydberg-konstanten (et vigtigt tal i atomteorien), som har en værdi på 1.097 x 10 ^ (7) pr. meter ( 1 /m) af forskellen på den inverse af energiniveauerne, som i dette tilfælde er 1. Dette giver den oprindelige Rydberg konstant.

Beregn det omvendte resultat A (det vil sige opdele nummer 1 ved resultat A). Dette giver 9,11 x 10 ^ (- 8) m. Dette er bølgelængden af ​​den spektrale emission.

Multiplicer Plancks konstant ved lysets hastighed, og divider resultatet med emissionens bølgelængde. Multiplicere Plancks konstant, som har en værdi på 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule sekunder (J s) ved lysets hastighed, som har en værdi på 3,00 x 10 ^ 8 meter pr. Sekund (m /s) giver 1.988 x 10 ^ (- 25) Joule meter (Jm) og dividere dette ved bølgelængden (som har en værdi på 9,11 x 10 ^ (- 8) m) giver 2.182 x 10 ^ (- 18) J. Dette er den første ioniseringsenergi af hydrogenatomet.

Multiplicer ioniseringsenergien med Avogadros nummer, hvilket giver antallet af partikler i en masse stof. Multiplicering 2.182 x 10 ^ (- 18) J ved 6,022 x 10 ^ (23) giver 1,312 x 10 ^ 6 Joules per mol (J /mol) eller 1312 kJ /mol, hvilket er sådan, det er almindeligt skrevet i kemi.