Seria Balmer to oznaczenie linii widmowych emisji z atomu wodoru. Te linie widmowe (które są fotonami emitowanymi w widmie światła widzialnego) są wytwarzane z energii potrzebnej do usunięcia elektronu z atomu, zwanej energią jonizacji. Ponieważ atom wodoru ma tylko jeden elektron, energia jonizacji wymagana do usunięcia tego elektronu nazywana jest pierwszą energią jonizacji (a dla wodoru nie ma drugiej energii jonizacji). Energię tę można obliczyć w serii krótkich kroków.
Określ początkowy i końcowy stan energetyczny atomu i znajdź różnicę ich odwrotności. Dla pierwszego poziomu jonizacji końcowy stan energetyczny to nieskończoność (od momentu usunięcia elektronu z atomu), więc odwrotność tej liczby wynosi 0. Początkowy stan energetyczny to 1 (jedyny stan energetyczny, jaki może mieć atom wodoru), a odwrotność 1 to 1. Różnica między 1 a 0 wynosi 1.
Pomnóż stałą Rydberga (ważną liczbę w teorii atomów), która ma wartość 1,097 x 10^(7) na metr (1/m) przez różnicę odwrotności poziomów energii, która w tym przypadku wynosi 1. Daje to oryginalną stałą Rydberga.
Oblicz odwrotność wyniku A (czyli podziel liczbę 1 przez wynik A). Daje to 9,11 x 10^(-8) m. To jest długość fali emisji widmowej.
Pomnóż stałą Plancka przez prędkość światła i podziel wynik przez długość fali emisji. Mnożenie stałej Plancka, która ma wartość 6,626 x 10^(-34) Joule-sekundy (J s) przez prędkość światła, która ma wartość 3,00 x 10^8 metrów na sekunda (m/s) daje 1,988 x 10^(-25) dżuli (J m), a podzielenie tego przez długość fali (która ma wartość 9,11 x 10^(-8) m) daje 2,182 x 10^( -18) JOT. To pierwsza energia jonizacji atomu wodoru.
Pomnóż energię jonizacji przez liczbę Avogadro, która daje liczbę cząstek w molu substancji. Pomnożenie 2,182 x 10^(-18) J przez 6,022 x 10^(23) daje 1,312 x 10^6 dżuli na mol (J/mol) lub 1312 kJ/mol, tak często się to zapisuje w chemii.
