La energía mínima necesaria para disociar las moléculas de yodo, I2, es de 151 kJ / mol. ¿Cuál es la longitud de onda de los fotones (en nm) que suministra esta energía, asumiendo que cada enlace se disocia al absorber un fotón?

La energía mínima necesaria para disociar las moléculas de yodo, I2, es de 151 kJ / mol. ¿Cuál es la longitud de onda de los fotones (en nm) que suministra esta energía, asumiendo que cada enlace se disocia al absorber un fotón?
Anonim

Responder:

#792# nanómetros (o científicamente # 7.92 * 10 ^ 2 * mamá #.)

Explicación:

Ecuaciones aplicadas a esta solución:

  1. # N = n * N_A # dónde #NORTE# es la cantidad de #norte# moles de partículas y # N_A = 6.02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # es el numero de avagordoro

  2. La ley de planck # E = h * f # dónde #MI# Es la energía de un solo fotón de frecuencia. #F# y # h # es la constante de Planck, # h = 6.63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6.63 * 10 ^ (- 34) color (azul) ("J") * " s "# 1

  3. # lambda = v / f # dónde # lambda # es la longitud de onda de una onda o una radiación electromagnética (EM) de frecuencia #F#.

De la pregunta, rompiendo #N / A# (un mol de) las moléculas de yodo consumen

#E ("un mol") = E * N_A = 151 * color (rojo) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

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

dónde #MI# es la entrada de energía requerida para romper una sola molécula.

Por lo que toma

# E = (E ("un mol")) / (N_A) = (1.51 * 10 ^ 5) / (6.02 * 10 ^ 23) = 2.51 * 10 ^ (- 19) * color (azul) ("J") #

para romper una sola molécula de yodo.

Aplique la Ley de Planck para encontrar la frecuencia máxima de la radiación EM capaz de romper una de esas moléculas:

# f = E / h = (2.51 * 10 ^ (- 19) * color (azul) ("J")) / (6.63 * 10 ^ (- 34) color (azul) ("J") * "s") #

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

* Asegúrese de obtener la unidad que corresponde a la cantidad después de cancelar los pares correspondientes. Aquí estamos esperando # "s" ^ - 1 # Por frecuencia, lo que parece ser el caso. *

Asumiendo # 3.00 * 10 ^ 8 * color (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * color (verde) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # Ser la velocidad de la luz. Se espera que un fotón de dicha radiación EM tenga la longitud de onda

# lambda = v / f = (3.00 * 10 ^ 17 * color (verde) (mu "m") * "s" ^ (- 1)) / (3.79 * 10 ^ 14 * "s" ^ (- 1)) = 7.92 * 10 ^ 2 * color (verde) (mu "m) #

Fuentes:

1. Unidades ("dimensiones") de la Constante de Planck: