Balmer 시리즈와 관련된 수소 원자의 첫 번째 이온화 에너지를 계산하는 방법

콘텐츠

1 단계
2 단계
3 단계
4 단계
5 단계

Balmer 시리즈는 수소 원자 방출의 스펙트럼 라인에 대한 지정입니다. 가시 광선 스펙트럼에서 방출되는 양성자 인이 스펙트럼 선은 이온화 에너지라고하는 원자에서 전자를 제거하는 데 필요한 에너지에서 생성됩니다. 수소 원자에는 전자가 하나만 있기 때문에이를 제거하는 데 필요한 에너지를 첫 번째 이온화 에너지라고합니다 (그러나 수소의 경우 두 번째가 없음). 일련의 작은 단계를 통해 계산할 수 있습니다.

1 단계

원자의 초기 및 최종 에너지 상태를 결정하고 역의 차이를 찾으십시오. 첫 번째 이온화 수준의 경우 최종 에너지 상태는 무한합니다. 전자가 원자에서 제거되어 그 숫자의 역수는 0입니다. 초기 에너지 상태는 1이며 수소 원자가 1의 역은 1입니다. 1과 0의 차이는 1입니다.

2 단계

미터당 1.097 x 10 ^ (7) (1 / m)의 값을 갖는 Rydberg 상수 (원자 이론에서 중요한 숫자)에 에너지 수준의 역차 (이 경우 1)를 곱합니다. Rydberg 상수의 원래 값을 제공합니다.

3 단계

결과 A의 역수를 계산합니다. 즉, 숫자 1을 A의 결과로 나눕니다. 그러면 9.11 x 10 ^ (-8) m의 값이 제공됩니다. 이것은 스펙트럼 방출의 파장입니다.

4 단계

플랑크 상수에 빛의 속도를 곱하고 그 결과를 방출 파장으로 나눕니다. 플랑크 상수 인 6.626 x 10 ^ (-34) 줄 곱하기 초 (J s)에 빛의 속도, 즉 3.00 x 10 ^ 초당 8 미터 (m / s)를 곱합니다. ), 1,988 x 10 ^ (-25) 줄 시간 미터 (J m)를 얻고 파장 (9.11 x 10 ^ (-8) m과 동일)으로 나누면 2.182 x가됩니다. 10 ^ (-18) J. 이것은 수소 원자의 첫 번째 이온화 에너지입니다.