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Balmerシリーズは、水素原子放出のスペクトル線の呼称です。これらのスペクトル線は、可視光スペクトルで放出される陽子であり、イオン化エネルギーと呼ばれる、原子から電子を取り除くために必要なエネルギーから生成されます。水素原子には電子が1つしかないため、それを取り除くために必要なエネルギーは、最初のイオン化エネルギーと呼ばれます（ただし、水素の場合、2番目のイオンはありません）。一連の小さなステップで計算できます。
ステップ1
原子の初期および最終エネルギー状態を決定し、その逆の違いを見つけます。最初のイオン化レベルでは、電子は原子から取り除かれているため、最終的なエネルギー状態は無限であり、その数の逆数は0です。初期エネルギー状態は1であり、水素原子が唯一の状態です1と0の差は1です。
ステップ2
1.097 x 10 ^（7）/メートル（1 / m）の値を持つリュードベリ定数（原子理論では重要な数）に、エネルギーレベルの逆数の差（この場合は1）を掛けます。リュードベリ定数の元の値を与えます。
ステップ3
結果Aの逆を計算します。つまり、数値1をAの結果で除算します。これにより、9.11 x 10 ^（-8）mの値が得られます。これは、スペクトル放射の波長です。
ステップ4
プランク定数に光速を掛け、その結果を発光波長で割ります。プランク定数（6.626 x 10 ^（-34）ジュール時間秒（J s））に光速（3.00 x 10 ^ 8メートル/秒（m / s））を乗算）、1,988 x 10 ^（-25）ジュールタイムメートル（J m）を取得し、それを波長（9.11 x 10 ^（-8）mに相当）で割ると、2.182 xになります。 10 ^（-18）J.これは、水素原子の最初のイオン化エネルギーです。
手順5
イオン化エネルギーにアボガドロ数を掛けます。これにより、物質1モルに含まれる粒子の数が決まります。 2.182 x 10 ^（-18）Jに6.022 x 10 ^（23）を乗算すると、1.312 x 10 ^ 6ジュール/ mol（J / mol）、または1.312 kJ / molとなり、通常は次のように記述されます化学。