Balmer-serien er betegnelsen for de spektrale linjene for utslipp fra hydrogenatomet. Disse spektrale linjene (som er fotoner som sendes ut i det synlige lysspekteret) produseres fra energien som kreves for å fjerne et elektron fra et atom, kalt ioniseringsenergi. Siden hydrogenatomet bare har ett elektron, kalles ioniseringsenergien som kreves for å fjerne dette elektronet den første ioniseringsenergien (og for hydrogen er det ingen andre ioniseringsenergi). Denne energien kan beregnes i en serie med korte trinn.
Bestem atomens innledende og endelige energitilstander og finn forskjellen på deres inverser. For det første ioniseringsnivået er den endelige energitilstanden uendelig (siden elektronet fjernes fra atomet), så det inverse av dette tallet er 0. Den opprinnelige energitilstanden er 1 (den eneste energitilstanden hydrogenatomet kan ha) og den inverse av 1 er 1. Forskjellen mellom 1 og 0 er 1.
Multipliser Rydberg-konstanten (et viktig tall i atomteorien), som har en verdi på 1.097 x 10 ^ (7) per meter (1 / m) med forskjellen på det inverse energinivået, som i dette tilfellet er 1. Dette gir den opprinnelige Rydberg konstanten.
Beregn det inverse av resultatet A (det vil si dele tallet 1 med resultatet A). Dette gir 9,11 x 10 ^ (- 8) m. Dette er bølgelengden til spektralutslipp.
Multipliser Plancks konstant med lysets hastighet, og del resultatet med bølgelengden til utslippet. Multiplikere Plancks konstant, som har en verdi på 6,626 x 10 ^ (- 34) Joule sekunder (J s) med lysets hastighet, som har en verdi på 3,00 x 10 ^ 8 meter pr. sekund (m / s) gir 1.988 x 10 ^ (- 25) Joule meter (J m), og å dele dette med bølgelengden (som har en verdi på 9,11 x 10 ^ (- 8) m) gir 2.182 x 10 ^ ( -18) J. Dette er den første ioniseringsenergien til hydrogenatomet.
Multipliser ioniseringsenergien med Avogadros nummer, som gir antall partikler i en mol stoff. Å multiplisere 2.182 x 10 ^ (- 18) J med 6.022 x 10 ^ (23) gir 1.312 x 10 ^ 6 Joule per mol (J / mol), eller 1312 kJ / mol, slik er det ofte skrevet i kjemi.
