A energia mínima necessária para dissociar as moléculas de iodo, I2, é de 151 kJ / mol. Qual é o comprimento de onda dos fótons (em nm) que fornece essa energia, assumindo que cada ligação se dissocia, absorvendo um fóton?

A energia mínima necessária para dissociar as moléculas de iodo, I2, é de 151 kJ / mol. Qual é o comprimento de onda dos fótons (em nm) que fornece essa energia, assumindo que cada ligação se dissocia, absorvendo um fóton?
Anonim

Responda:

#792# nanômetros (ou cientificamente # 7.92 * 10 ^ 2 * mãe #.)

Explicação:

Equações que esta solução aplicou:

  1. # N = n * N_A # Onde # N # é a quantidade de # n # moles de partículas e # N_A = 6.02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # é o número do Avagordoro

  2. A lei de Planck # E = h * f # Onde # E # é a energia de um único fóton de freqüência # f # e # h # é a constante de Planck, # h = 6,63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6,63 * 10 ^ (- 34) cor (azul) ("J") * " s "# 1

  3. # lambda = v / f # Onde # lambda # é o comprimento de onda de uma onda ou uma radiação eletromagnética (EM) de freqüência # f #.

Da pergunta, quebrando #N / D# (uma mole de) moléculas de iodo consome

#E ("uma mole") = E * N_A = 151 * cor (vermelho) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1.51 * 10 ^ 5 * cor (azul) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

Onde # E # é a entrada de energia necessária para quebrar uma única molécula.

Assim é preciso

# E = (E ("uma mole")) / (N_A) = (1,51 * 10 ^ 5) / (6,02 * 10 ^ 23) = 2,51 * 10 ^ (- 19) * cor (azul) ("J") #

para quebrar uma única molécula de iodo.

Aplique a Lei de Planck para encontrar a freqüência máxima da radiação EM capaz de quebrar uma dessas moléculas:

# f = E / h = (2,51 * 10 ^ (- 19) * cor (azul) ("J")) / (6,63 * 10 ^ (- 34) cor (azul) ("J") * "s") #

# = 3.79 * 10 ^ 14 "s" ^ (- 1) #

* Certifique-se de obter a unidade que corresponde à quantidade após cancelar os pares correspondentes. Aqui estamos esperando # "s" ^ - 1 # para frequência, o que parece ser o caso. *

Assumindo # 3.00 * 10 ^ 8 * cor (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * cor (verde) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # ser a velocidade da luz. Espera-se que um fóton dessa radiação EM tenha o comprimento de onda

# lambda = v / f = (3,00 * 10 ^ 17 * cor (verde) (mu "m") * "s" ^ (- 1)) / (3,79 * 10 ^ 14 * "s" ^ (- 1)) = 7,92 * 10 ^ 2 * cor (verde) (mu "m) #

Fontes:

1. Unidades ("dimensões") da Constante do Planck: