Obsah
Séria Balmer je označenie pre spektrálne čiary emisií atómov vodíka. Tieto spektrálne čiary, ktoré sú protónmi emitovanými v spektre viditeľného svetla, sa vytvárajú z energie potrebnej na odstránenie elektrónu z atómu, ktorá sa nazýva ionizačná energia. Pretože atóm vodíka má iba jeden elektrón, energia potrebná na jeho odstránenie sa nazýva prvá ionizačná energia (v prípade vodíka však neexistuje ani druhý). Môže sa vypočítať pomocou niekoľkých malých krokov.
Krok 1
Určte počiatočný a konečný energetický stav atómu a nájdite rozdiel jeho inverzií. Pre prvú ionizačnú hladinu je konečný energetický stav nekonečný, pretože elektrón je odstránený z atómu, takže inverzná hodnota tohto čísla je 0. Počiatočný energetický stav je 1, jediný stav, v ktorom je atóm vodíka môže mať a inverzná hodnota 1 je 1. Rozdiel medzi 1 a 0 je 1.
Krok 2
Vynásobte Rydbergovu konštantu (dôležité číslo v atómovej teórii), ktorá má hodnotu 1,097 x 10 ^ (7) na meter (1 / m), rozdielom v inverznej hodnote energetických hladín, ktorá je v tomto prípade 1. Toto dá pôvodnú hodnotu Rydbergovej konštanty.
Krok 3
Vypočítajte inverznú hodnotu výsledku A, to znamená, že číslo 1 vydelte výsledkom A. To dá hodnotu 9,11 x 10 ^ (- 8) m; toto je vlnová dĺžka spektrálnej emisie.
Krok 4
Vynásobte Planckovu konštantu rýchlosťou svetla a výsledok vydelte emisnou vlnovou dĺžkou. Vynásobením Planckovej konštanty, ktorá je 6 626 x 10 ^ (- 34) joulov krát za sekundu (J s) rýchlosťou svetla, ktorá je 3,00 x 10 ^ 8 metrov za sekundu (m / s) ), získate 1 988 x 10 ^ (- 25) Joule krát metrov (J m) a po vydelení vlnovou dĺžkou (čo zodpovedá 9,11 x 10 ^ (- 8) m) získate 2 182 x 10 ^ (- 18) J. Toto je prvá ionizačná energia atómu vodíka.
Krok 5
Vynásobte ionizačnú energiu číslom Avogadro, čo povedie k počtu častíc v jednom móle látky. Vynásobením 2,182 x 10 ^ (- 18) J číslom 6,022 x 10 ^ (23) vznikne 1,312 x 10 ^ 6 joulov na mol (J / mol) alebo 1,312 kJ / mol, čo je obvykle zápis chémia.