Kandungan
Siri Balmer adalah sebutan untuk garis spektrum pelepasan atom hidrogen. Garis spektral ini, yang merupakan proton yang dipancarkan dalam spektrum cahaya yang dapat dilihat, dihasilkan dari tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari atom, yang disebut tenaga pengionan. Kerana atom hidrogen hanya mempunyai satu elektron, tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkannya disebut tenaga pengionan pertama (namun, dalam hal hidrogen, tidak ada detik). Ia dapat dikira melalui beberapa langkah kecil.
Langkah 1
Tentukan keadaan tenaga awal dan akhir atom dan cari perbezaan kebalikannya. Untuk tahap pengionan pertama, keadaan tenaga akhir tidak terbatas, kerana elektron dikeluarkan dari atom, sehingga nombor terbalik adalah 0. Keadaan tenaga awal adalah 1, satu-satunya keadaan bahawa atom hidrogen boleh mempunyai, dan kebalikan dari 1 adalah 1. Perbezaan antara 1 dan 0 adalah 1.
Langkah 2
Darabkan pemalar Rydberg (nombor penting dalam teori atom), yang mempunyai nilai 1,097 x 10 ^ (7) per meter (1 / m), dengan perbezaan tahap songsang tahap tenaga, yang dalam hal ini adalah 1. Ini akan memberikan nilai asal pemalar Rydberg.
Langkah 3
Hitung kebalikan hasil A, iaitu bahagi nombor 1 dengan hasil A. Ini akan memberikan nilai 9.11 x 10 ^ (- 8) m; ini adalah panjang gelombang pelepasan spektrum.
Langkah 4
Gandakan pemalar Planck dengan kelajuan cahaya dan bahagikan hasilnya dengan panjang gelombang pelepasan. Mengalikan pemalar Planck, iaitu 6.626 x 10 ^ (- 34) Joule kali saat (J s) dengan kelajuan cahaya, iaitu 3.00 x 10 ^ 8 meter sesaat (m / s ), anda mendapat 1,988 x 10 ^ (- 25) Joule kali meter (J m), dan membahagikannya dengan panjang gelombang (yang bersamaan dengan 9,11 x 10 ^ (- 8) m), anda mendapat 2,182 x 10 ^ (- 18) J. Ini adalah tenaga pengionan pertama atom hidrogen.
Langkah 5
Gandakan tenaga pengionan dengan nombor Avogadro, yang akan menghasilkan bilangan zarah dalam satu mol bahan. Mengalikan 2.182 x 10 ^ (- 18) J dengan 6.022 x 10 ^ (23), menghasilkan 1.312 x 10 ^ 6 Joule per mol (J / mol), atau 1.312 kJ / mol, yang biasanya ditulis dalam kimia.