Diferencia entre la fórmula de Rydberg y Balmer

2 de enero de 2020 Escrito por Madu

Que diferencia principal entre Rydberg y Balmer Formula es que La fórmula de Rydberg da la longitud de onda en términos del número atómico del átomo, mientras que la fórmula de Balmer da la longitud de onda en términos de dos números enteros: m y n.

Las fórmulas de Rydberg y Balmer son importantes para determinar la longitud de onda de los fotones emitidos por las excitaciones de electrones. Estas fórmulas se desarrollaron para el espectro del átomo de hidrógeno. Por lo tanto, estas fórmulas se utilizan con el modelo de Bohr.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es la fórmula de Rydberg?
3. ¿Qué es la fórmula de Balmer?
4. Comparación lado a lado: fórmula Rydberg vs. Balmer en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la fórmula de Rydberg?

La fórmula de Rydberg es una expresión matemática que predice la longitud de onda de la luz emitida por excitaciones de electrones en los átomos. En otras palabras, esta fórmula encuentra la longitud de onda de los fotones emitidos cuando un electrón regresa al estado fundamental desde su estado excitado. La fórmula de Rydberg fue desarrollada por el físico Johannes Rydberg, quien trató de derivar una relación matemática entre los números de onda de las líneas espectrales vecinas del espectro de líneas de hidrógeno. La fórmula es la siguiente:

1/λ=RZ²(1/n₁²-1/n₂²)

Donde λ es la longitud de onda del fotón emitido, R es la constante de Rydberg, Z es el número atómico del átomo en consideración y n₁ y N₂ son números enteros. siempre₁ 2. Más tarde se descubrió que estos dos números enteros están relacionados con el número cuántico principal involucrado en la emisión de fotones.

Sin embargo, esta fórmula se aplica al átomo de hidrógeno y algunos otros átomos pequeños. Sin embargo, cuando se trata de átomos grandes y complicados, la fórmula de Rydberg da resultados incorrectos (los electrones internos están protegidos de los electrones externos) debido al efecto de protección creado por la presencia de múltiples electrones.

Figura 01: Espectro de hidrógeno

Además, asignando n valores diferentes₁ y N₂ En números enteros podemos obtener las longitudes de onda correspondientes a las diferentes series de líneas como la serie Lyman, la serie Balmer, la serie Paschen, etc. Al resolver problemas relacionados con la fórmula de Rydberg, tenemos que usar los valores de los números cuánticos principales para n₁ y N₂. desde n₁ 2norte₁ es el número cuántico del nivel de energía al que se mueve el electrón, mientras que n₂ es el número cuántico del nivel de energía desde el cual se libera el electrón excitado.

¿Qué es la fórmula de Balmer?

La fórmula de Balmer es una expresión matemática que se puede utilizar para determinar las longitudes de onda de las cuatro líneas visibles del espectro de líneas de hidrógeno. Esta fórmula fue desarrollada en 1885 por el físico Johann Jacob Balmer. Desarrolló esta fórmula utilizando dos números enteros: m y n. La fórmula es la siguiente:

λ=constante(m₂/{metro₂-norte₂})

Sin embargo, esta fórmula es puramente empírica. Eso significa; no es una fórmula derivada de ninguna teoría particular. Además, la fórmula de Balmer era verdadera, pero en el momento en que se desarrolló había menos datos experimentales para demostrar que era una fórmula verdadera. Más tarde, otro físico llamado Rydberg modificó esta fórmula y descubrió que la fórmula de Balmer tiene una amplia aplicabilidad e introdujo el concepto de número de onda en lugar de longitud de onda.

¿Cuál es la diferencia entre las fórmulas de Rydberg y Balmer?

Las fórmulas de Rydberg y Balmer son fórmulas importantes en química. En realidad, la fórmula de Rydberg es una derivación de la fórmula de Balmer. Además, la principal diferencia entre las fórmulas de Rydberg y Balmer es que la fórmula de Rydberg da la longitud de onda en términos del número atómico del átomo, pero la fórmula de Balmer da la longitud de onda en términos de dos números enteros: m y n.

La siguiente infografía resume la diferencia entre las fórmulas de Rydberg y Balmer.

Resumen - Fórmula Rydberg vs Balmer

Las fórmulas de Rydberg y Balmer son fórmulas importantes en química. La fórmula de Rydberg es una derivación de la fórmula de Balmer. La principal diferencia entre las fórmulas de Rydberg y Balmer es que la fórmula de Rydberg da la longitud de onda en términos del número atómico del átomo, pero la fórmula de Balmer da la longitud de onda en términos de dos números enteros, m y n.

Relación:

1. Helmenstina, Todd. "¿Qué es la fórmula de Rydberg y cómo funciona?" ThoughtCo, 28 de agosto de 2019, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "HydrogenSpectrum" por Caitlin Jo Ramsey - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia