Rozdiel medzi Rydbergovou a Balmerovou formula

kľúčový rozdiel medzi Rydbergovou a Balmerovou formula je to Rydbergov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska atómového čísla atómu, zatiaľ čo Balmerov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska dvoch celých čísel - ma n.

Rydbergove a Balmerove vzorce sú dôležité pri určovaní vlnovej dĺžky fotónov emitovaných z excitácií elektrónov. Tieto vzorce boli vyvinuté pre atómové spektrum vodíka. Preto sa tieto vzorce používajú s Bohrovým modelom.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Rydbergov vzorec
3. Čo je Balmerov vzorec
4. Porovnanie vedľa seba - Rydberg vs. Balmerov vzorec v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je Rydbergov vzorec?

Rydbergov vzorec je matematický výraz, ktorý predpovedá vlnovú dĺžku svetla emitovaného elektrónovými excitáciami v atómoch. Inými slovami, tento vzorec nájde vlnovú dĺžku fotónov, ktoré sú emitované, keď sa elektrón vráti z pôvodného stavu späť do základného stavu. Rydbergov vzorec bol vyvinutý fyzikom Johannesom Rydbergom, ktorý sa pokúsil odvodiť matematický vzťah medzi vlnami susedných spektrálnych čiar spektra vodíkových čiar. Vzorec je nasledujúci:

1 / λ = RZ²(1 / n₁²-1 / n₂²)

Ak A vlnová dĺžka emitovaného fotónu, R je Rydbergova konštanta, Z je atómové číslo uvažovaného atómu, a n₁ a n₂ sú celé čísla. Vždy n₁ < n₂. Neskôr sa zistilo, že tieto dve celé čísla súvisia s hlavným kvantovým číslom, ktoré sa podieľa na emisii fotónov..

Tento vzorec je však použiteľný pre atóm vodíka a niektoré ďalšie malé atómy. Ale pokiaľ ide o veľké a zložité atómy, Rydbergov vzorec dáva nesprávne výsledky kvôli skríningovému efektu, ktorý vzniká v dôsledku prítomnosti viacerých elektrónov (vnútorné elektróny sa skúmajú z vonkajších elektrónov)..

Obrázok 01: Vodíkové spektrum

Navyše priradením rôznych hodnôt n₁ a n₂ Celé čísla, môžeme získať vlnové dĺžky zodpovedajúce rôznym radom liniek, ako sú Lymanova séria, Balmerova séria, Paschenova séria, atď. Pri riešení problémov týkajúcich sa Rydbergovho vzorca musíme použiť hodnoty základných kvantových čísel pre n₁ a n₂. Od č₁ < n₂, n₁ je kvantové číslo úrovne energie, na ktorú sa elektrón pohybuje, zatiaľ čo n₂ je kvantové číslo úrovne energie, z ktorej sa uvoľňuje excitovaný elektrón.

Čo je Balmerov vzorec?

Balmerov vzorec je matematický výraz, ktorý sa môže použiť na stanovenie vlnových dĺžok štyroch viditeľných čiar spektra vodíkových čiar. Tento vzorec bol vyvinutý fyzikom Johannom Jacobom Balmerom v roku 1885. Tento vzorec vyvinul pomocou dvoch celých čísel: ma n. Vzorec je nasledujúci:

λ = konštanta (m₂/ M₂-n₂)

Tento vzorec je však úplne empirický. To znamená; nejde o vzorec, ktorý je odvodený od konkrétnej teórie. Balmerov vzorec bol navyše pravdivý, ale v čase jeho vývoja bolo k dispozícii menej experimentálnych údajov, ktoré by dokázali, že ide o skutočný vzorec. Neskôr iný fyzik menom Rydberg upravil tento vzorec, pričom uviedol, že Balmerov vzorec má širokú uplatniteľnosť, pričom namiesto vlnovej dĺžky zavádza koncept vlnového čísla..

Aký je rozdiel medzi Rydbergovou a Balmerovou formula?

Rydbergov a Balmerov vzorec sú dôležité vzorce v chémii. Rydbergov vzorec je vlastne derivát Balmerovho vzorca. Okrem toho je kľúčovým rozdielom medzi Rydbergovým a Balmerovým vzorcom to, že Rydbergov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska atómového čísla atómu, ale Balmerov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska dvoch celých čísel: ma an.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi Rydbergovou a Balmerovou rovnicou.

Zhrnutie - Rydberg vs Balmer Formula

Rydbergov a Balmerov vzorec sú dôležité vzorce v chémii. Rydbergov vzorec je derivát Balmerovho vzorca. Kľúčový rozdiel medzi Rydbergovým a Balmerovým vzorcom je ten, že Rydbergov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska atómového čísla atómu, ale Balmerov vzorec udáva vlnovú dĺžku z hľadiska dvoch celých čísel m a n.

referencie:

1. Helmenstine, Todd. "Čo je to Rydbergov vzorec a ako to funguje?" ThoughtCo, 28. augusta 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „HydrogenSpectrum“ od Caitlin Jo Ramsey - vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia