Minimálna energia potrebná na disociáciu molekúl jódu, I2, je 151 kJ / mol. Aká je vlnová dĺžka fotónov (v nm), ktorá dodáva túto energiu, za predpokladu, že každá väzba je disociovaná absorbovaním jedného fotónu?

Minimálna energia potrebná na disociáciu molekúl jódu, I2, je 151 kJ / mol. Aká je vlnová dĺžka fotónov (v nm), ktorá dodáva túto energiu, za predpokladu, že každá väzba je disociovaná absorbovaním jedného fotónu?
Anonim

odpoveď:

#792# nanometre (alebo vedecky # 7.92 * 10 ^ 2 * mamička #.)

vysvetlenie:

Použili sme rovnice:

  1. # N = n * N_A # kde # N # je množstvo. t # N # mólov častíc a # N_A = 6,02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # je číslo Avagordoro

  2. Planckov zákon # E = H * f # kde # E # je energia jedného fotónu frekvencie # F # a # # H je Planckova konštanta, # h = 6,63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6,63 * 10 ^ (- 34) farba (modrá) ("J") * " s "# 1

  3. # Lambda = v / f # kde # # Lambda je vlnová dĺžka vlny alebo elektromagnetické (EM) žiarenie frekvencie # F #.

Z otázky, lámanie # # N_A (jeden mól) jódových molekúl spotrebuje

#E ("jeden mol") = E * N_A = 151 * farba (červená) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1.51 * 10 ^ 5 * farba (modrá) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

kde # E # je vstup energie potrebný na rozbitie jednej molekuly.

Tak to trvá

# E = (E ("jeden mol")) / (N_A) = (1,51 * 10 ^ 5) / (6,02 * 10 ^ 23) = 2,51 * 10 ^ (- 19) * farba (modrá) ("J") #

rozbiť jednu molekulu jódu.

Použite Planckov zákon na nájdenie maximálnej frekvencie EM žiarenia schopného rozbiť jednu takúto molekulu:

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

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

* Uistite sa, že dostanete jednotku, ktorá zodpovedá množstvu po zrušení príslušných párov. Tu očakávame # "S" ^ - 1 # frekvenciu, čo sa zdá byť pravda. *

Za predpokladu, # 3.00 * 10 ^ 8 * farba (purpurová) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cd 10 ^ (17) * farba (zelená) (mu "m") cd "s" ^ - 1 # byť rýchlosťou svetla. Očakáva sa, že fotón takéhoto EM žiarenia bude mať vlnovú dĺžku

# lambda = v / f = (3.00 * 10 ^ 17 * farba (zelená) (mu "m") * "s" ^ (- 1)) / (3.79 * 10 ^ 14 * "s" ^ (- 1)) = 7,92 * 10 ^ 2 * farba (zelená) (mu "m) #

zdroj:

1. Jednotky ("rozmery") Planckovej konštanty: