Diferença entre Rydberg e Balmer Formula

o diferença chave entre a fórmula de Rydberg e Balmer é que A fórmula de Rydberg fornece o comprimento de onda em termos do número atômico do átomo, enquanto a fórmula de Balmer fornece o comprimento de onda em termos de dois números inteiros - m e n.

As fórmulas de Rydberg e Balmer são importantes na determinação do comprimento de onda dos fótons emitidos pelas excitações de elétrons. Essas fórmulas foram desenvolvidas para o espectro atômico de hidrogênio. Portanto, essas fórmulas são usadas com o modelo Bohr.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é a Fórmula de Rydberg
3. O que é a fórmula Balmer
4. Comparação lado a lado - fórmula de Rydberg x Balmer em forma de tabela
6. Resumo

O que é a Fórmula Rydberg?

A fórmula de Rydberg é uma expressão matemática que prevê o comprimento de onda da luz emitida pelas excitações de elétrons nos átomos. Em outras palavras, essa fórmula encontra o comprimento de onda dos fótons emitidos quando um elétron volta ao estado fundamental a partir do seu estado excitado. A fórmula de Rydberg foi desenvolvida pelo físico Johannes Rydberg, que tentou derivar uma relação matemática entre os números de onda das linhas espectrais adjacentes do espectro da linha de hidrogênio. A fórmula é a seguinte:

1 / λ = RZ²(1 / n₁²-1 / n₂²)

Onde, λ comprimento de onda do fóton emitido, R é a constante de Rydberg, Z é o número atômico do átomo que está sendo considerado, e n₁ e n₂ são inteiros. Sempre n₁ < n₂. Mais tarde, verificou-se que esses dois números inteiros estão relacionados ao número quântico principal, que está envolvido na emissão de fótons..

No entanto, esta fórmula é aplicável ao átomo de hidrogênio e a alguns outros átomos pequenos. Mas, quando se trata de átomos grandes e complicados, a fórmula de Rydberg fornece resultados incorretos devido ao efeito de triagem que surge devido à presença de vários elétrons (os elétrons internos são triados por elétrons externos).

Figura 01: Espectro de hidrogênio

Além disso, atribuindo valores diferentes a n₁ e n₂ inteiros, podemos obter os comprimentos de onda correspondentes às diferentes séries de linhas, como as séries de Lyman, Balmer, Paschen, etc. Ao resolver problemas relacionados à fórmula de Rydberg, precisamos usar os valores dos números quânticos principais para n₁ e n₂. Desde n₁ < n₂, n₁ é o número quântico do nível de energia para o qual o elétron se move enquanto n₂ é o número quântico do nível de energia a partir do qual o elétron excitado é liberado.

O que é a fórmula Balmer?

A fórmula Balmer é uma expressão matemática que pode ser usada para determinar os comprimentos de onda das quatro linhas visíveis do espectro de linhas de hidrogênio. Essa fórmula foi desenvolvida pelo físico Johann Jacob Balmer em 1885. Ele desenvolveu essa fórmula usando dois números inteiros: me n. A fórmula é a seguinte:

λ = constante (m₂/ m₂-n₂)

No entanto, essa fórmula é totalmente empírica. Que significa; não é uma fórmula derivada de uma teoria específica. Além disso, a fórmula de Balmer era verdadeira, mas no momento de seu desenvolvimento, havia menos dados experimentais para provar que é uma fórmula verdadeira. Mais tarde, outro físico chamado Rydberg modificou essa fórmula, afirmando que a fórmula de Balmer tem ampla aplicabilidade, introduzindo o conceito de número de onda em vez de comprimento de onda.

Qual é a diferença entre a fórmula de Rydberg e Balmer?

A fórmula de Rydberg e Balmer são fórmulas importantes na química. Na verdade, a fórmula de Rydberg é um derivado da fórmula de Balmer. Além disso, a principal diferença entre a fórmula de Rydberg e Balmer é que a fórmula de Rydberg fornece o comprimento de onda em termos do número atômico do átomo, mas a fórmula de Balmer fornece o comprimento de onda em termos de dois números inteiros: m e n.

O infográfico abaixo resume a diferença entre a fórmula de Rydberg e Balmer.

Resumo - Rydberg vs Balmer Formula

A fórmula de Rydberg e Balmer são fórmulas importantes na química. A fórmula de Rydberg é um derivado da fórmula de Balmer. A principal diferença entre a fórmula de Rydberg e Balmer é que a fórmula de Rydberg fornece o comprimento de onda em termos do número atômico do átomo, mas a fórmula de Balmer fornece o comprimento de onda em termos de dois números inteiros, m e n.

Referência:

1. Helmenstine, Todd. "O que é a fórmula de Rydberg e como funciona?" ThoughtCo, 28 de agosto de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “HydrogenSpectrum” Por Caitlin Jo Ramsey - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia