La série Balmer est la désignation des raies spectrales d'émission de l'atome d'hydrogène. Ces raies spectrales (qui sont des photons émis dans le spectre de la lumière visible) sont produites à partir de l'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome, appelée énergie d'ionisation. Puisque l'atome d'hydrogène n'a qu'un seul électron, l'énergie d'ionisation nécessaire pour éliminer cet électron est appelée la première énergie d'ionisation (et pour l'hydrogène, il n'y a pas de seconde énergie d'ionisation). Cette énergie peut être calculée en une série d'étapes courtes.

Déterminer les états d'énergie initial et final de l'atome et trouver la différence de leurs inverses. Pour le premier niveau d'ionisation, l'état d'énergie final est l'infini (puisque l'électron est retiré de l'atome), donc l'inverse de ce nombre est 0. L'état d'énergie initial est 1 (seul état d'énergie que l'atome d'hydrogène peut avoir). L'inverse de 1 est 1. La différence entre 1 et 0 est 1.

Multiplie la constante de Rydberg (un nombre important dans 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 1. Cela donne la constante de Rydberg d'origine.

Calculer l'inverse du résultat A (c'est-à-dire diviser le nombre 1 par résultat A). Cela donne 9.11 x 10 ^ (- 8) m. C'est la longueur d'onde de l'émission spectrale.

Multipliez la constante de Planck par la vitesse de la lumière et divisez le résultat par la longueur d'onde de l'émission. Multipliant la constante de Planck, qui a une valeur de 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule secondes (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) Joule mètres (J m), et en divisant cela 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 le premier énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène.

Multiplier l'énergie d'ionisation par le nombre d'Avogadro, ce qui donne le nombre de particules dans une mole de substance. En multipliant 2,182 x 10 ^ (- 18) J par 6,022 x 10 ^ (23), on obtient 1,312 x 10 ^ 6 joules par mol (J /mol) ou 1312 kJ /mol, ce qui est communément écrit en chimie. br>