Balmer-serien er betegnelsen for de spektrale linjer for emissioner fra hydrogenatomet. Disse spektrale linjer produceres ud 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 energitilstande, og find forskellen på deres inverser. For det første ioniseringsniveau er den endelige energitilstand uendelig (da elektronen fjernes fra atomet), så det inverse af dette tal er 0. Den indledende energitilstand er 1 (den eneste energitilstand, som hydrogenatomet kan have) og den inverse af 1 er 1. Forskellen mellem 1 og 0 er 1.
Multiplicer Rydberg-konstanten (et vigtigt tal i atomteorien), som har en værdi på 1.097 x 10 ^ (7) pr. Meter (1 / m) ved forskellen på det inverse af energiniveauerne, som i dette tilfælde er 1. Dette giver den oprindelige Rydberg konstant.
Beregn det omvendte af resultat A (dvs. divider tallet 1 med resultat A). Dette giver 9,11 x 10 ^ (- 8) m. Dette er bølgelængden af spektralemission.
Multiplicer Plancks konstant med lysets hastighed, og divider resultatet med bølgelængden af emissionen. Multiplikation af Plancks konstant, som har en værdi på 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule sekunder (J s) med 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 (J m), og ved at dividere dette med bølgelængden (som har en værdi på 9,11 x 10 ^ (- 8) m) giver 2.182 x 10 ^ ( -18) J. Dette er den første ioniseringsenergi i hydrogenatomet.
Multiplicer ioniseringsenergien med Avogadros nummer, hvilket giver antallet af partikler i en mol stof. Multiplikation af 2.182 x 10 ^ (- 18) J med 6.022 x 10 ^ (23) giver 1.312 x 10 ^ 6 Joule pr. Mol (J / mol) eller 1312 kJ / mol, sådan er det almindeligt skrevet i kemi.
