Minimalna energija potrebna za disocijaciju molekula joda, I2, je 151 kJ / mol. Koja je valna duljina fotona (u nm) koja opskrbljuje ovu energiju, pretpostavljajući da je svaka veza odvojena apsorpcijom jednog fotona?

Minimalna energija potrebna za disocijaciju molekula joda, I2, je 151 kJ / mol. Koja je valna duljina fotona (u nm) koja opskrbljuje ovu energiju, pretpostavljajući da je svaka veza odvojena apsorpcijom jednog fotona?
Anonim

Odgovor:

#792# nanometara (ili znanstveno # 7.92 * 10 * ^ 2 mama #.)

Obrazloženje:

Jednadžbe koje je ovo rješenje primijenilo:

  1. # N = n * # N_A gdje # N # je količina # # N molova čestica i # N_A = 6,02 * 10 * ^ 23 "mol" ^ (- 1) * broj Avagordoroa

  2. Plankov zakon # E = h * f # gdje # E # je energija jednog fotona frekvencije # F # i # # H je Planckova konstanta, # h = 6.63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6.63 * 10 ^ (- 34) boja (plava) ("J") * " s "# 1

  3. # Lambda = v / f # gdje # Lambda # je valna duljina vala ili elektromagnetsko (EM) zračenje frekvencije # F #.

Iz pitanja, razbijanje # N_A # (jedan mol) molekula joda troši

#E ("jedan mola") = E * N_A = 151 * boja (crvena) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1.51 * 10 ^ 5 * boja (plava) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

gdje # E # je unos energije potreban za razbijanje jedne molekule.

Tako je potrebno

# E = (E ("jedan mol")) / (N_A) = (1.51 * 10 ^ 5) / (6.02 * 10 ^ 23) = 2.51 * 10 ^ (- 19) * boja (plava) ("J")) #

razbiti jednu molekulu joda.

Primijeniti Planckov zakon kako bi pronašao maksimalnu frekvenciju EM zračenja koje može razbiti jednu takvu molekulu:

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

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

* Pobrinite se da dobijete jedinicu koja odgovara količini nakon poništavanja odgovarajućih parova. Ovdje očekujemo # "S" ^ - 1 # za frekvenciju, što se čini da je slučaj. *

Pod pretpostavkom # 3.00 * 10 ^ 8 * boja (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * boja (zelena) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # biti brzina svjetlosti. Očekuje se da foton takvog EM zračenja ima valnu duljinu

# lambda = v / f = (3,00 * 10 ^ 17 * boja (zelena) (mu "m") * "s" ^ (- 1)) / (3,79 * 10 ^ 14 * "s" ^ (- 1)) = 7.92 * 10 ^ 2 * boja (zelena) (mu "m) #

izvori:

1. Jedinice ("dimenzije") Plankove konstante: