Kuidas arvutada Balmeri sarjaga seotud vesinikuaatomi esimest ionisatsioonienergiat

Posted on
Autor: Laura McKinney
Loomise Kuupäev: 3 Aprill 2021
Värskenduse Kuupäev: 2 Juuli 2024
Anonim
Kuidas arvutada Balmeri sarjaga seotud vesinikuaatomi esimest ionisatsioonienergiat - Teadus
Kuidas arvutada Balmeri sarjaga seotud vesinikuaatomi esimest ionisatsioonienergiat - Teadus

Balmeri seeria tähistab vesiniku aatomi heite spektrijooni. Need spektrijooned (mis on nähtava valguse spektris kiiratavad footonid) toodetakse energiast, mis on vajalik elektroni eemaldamiseks aatomist, mida nimetatakse ionisatsioonienergiaks. Kuna vesinikuaatomil on ainult üks elektron, nimetatakse selle elektroni eemaldamiseks vajalikku ionisatsioonienergiat esimeseks ionisatsioonienergiaks (ja vesiniku korral pole teist ionisatsioonienergiat). Seda energiat saab arvutada lühikese sammuga.


    Määrake aatomi alg- ja lõplikud energiaseisundid ja leidke nende inversioonide erinevus. Esimesel ionisatsioonitasemel on energia lõplik olek lõpmatus (kuna elektron on aatomist eemaldatud), seega on selle arvu pöördväärtus 0. Algne energiaseisund on 1 (vesiniku aatomi ainus energiaseisund) ja 1 pöördväärtus on 1. Erinevus 1 ja 0 on 1.

    Korrutage Rydbergi konstant (aatomiteoorias oluline arv), mille väärtus on 1,097 x 10 ^ (7) meetri kohta (1 / m) energiatasemete pöördväärtuse erinevusega, mis antud juhul on 1. See annab algse Rydbergi konstandi.

    Arvutage tulemuse A pöördväärtus (st jagage arv 1 tulemusega A). See annab 9,11 x 10 ^ (- 8) m. See on spektri emissiooni lainepikkus.

    Korrutage Plancks konstantsena valguse kiirusega ja jagage tulemus emissiooni lainepikkusega. Korrutades Plancksi konstandi väärtusega 6,626 x 10 ^ (- 34) džaulisekundit (J s) valguse kiirusega, mille väärtus on 3,00 x 10 ^ 8 meetrit sekundis (m / s), saadakse 1,888 x 10 ^ (- 25) džaulmeetrit (J m) ja jagades selle lainepikkusega (mille väärtus on 9,11 x 10 ^ (- 8) m), saadakse 2,182 x 10 ^ (- 18) J. See on esimene vesinikuaatomi ionisatsioonienergia.


    Korrutage ionisatsioonienergia Avogadrosi arvuga, mis annab osakeste arvu aine moolis. Korrutades 2,182 x 10 ^ (- 18) J arvuga 6,022 x 10 ^ (23), saadakse 1,312 x 10 ^ 6 džauli mooli kohta (J / mol) ehk 1312 kJ / mol, nii kirjutatakse keemias tavaliselt.