Jodimolekyylien, I2, erottamiseksi tarvittava minimienergia on 151 kJ / mol. Mikä on tämän energian tuottavien fotonien aallonpituus (nm) olettaen, että kukin sidos erottuu absorboimalla yksi fotoni?

Jodimolekyylien, I2, erottamiseksi tarvittava minimienergia on 151 kJ / mol. Mikä on tämän energian tuottavien fotonien aallonpituus (nm) olettaen, että kukin sidos erottuu absorboimalla yksi fotoni?
Anonim

Vastaus:

#792# nanometriä (tai. t tieteellisesti # 7.92 * 10 ^ 2 * äiti #.)

Selitys:

Yhtälöt, joita tämä ratkaisu koskee:

  1. # N = n * N_A # missä # N # on määrä # N # hiukkasia ja # N_A = 6,02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # on Avagordoron numero

  2. Planckin laki # E = h * f # missä # E # on yhden taajuuden fotonin energia # F # ja # H # on Planckin vakio, # h = 6,63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6.63 * 10 ^ (- 34) väri (sininen) ("J") * " s "# 1

  3. # Lambda = v / f # missä # Lambda # on aallonpituus tai taajuuden sähkömagneettinen (EM) säteily # F #.

Kysymyksestä rikkominen # N_A # (yksi mooli) jodimolekyylejä kuluu

#E ("yksi mooli") = E * N_A = 151 * väri (punainen) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1,51 * 10 ^ 5 * väri (sininen) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

missä # E # on energian syöttö, joka tarvitaan yhden molekyylin rikkomiseksi.

Näin se kestää

# E = (E ("yksi mooli")) / (N_A) = (1,51 * 10 ^ 5) / (6.02 * 10 ^ 23) = 2.51 * 10 ^ (- 19) * väri (sininen) ("J") #

rikkoa yksi jodimolekyyli.

Käytä Planckin lakia, jotta löydettäisiin sellaisen EM-säteilyn suurin taajuus, joka pystyy rikkomaan yhden tällaisen molekyylin:

# f = E / h = (2,51 * 10 ^ (- 19) * väri (sininen) ("J")) / (6.63 * 10 ^ (- 34) väri (sininen) ("J") * "s") #

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

* Varmista, että saat laitteen vastaavan määrän vastaavien parien peruuttamisen jälkeen. Täällä odotamme # "S" ^ - 1 # taajuus, joka näyttää olevan näin. *

mikäli # 3.00 * 10 ^ 8 * väri (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3,00 cdot 10 ^ (17) * väri (vihreä) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # olla valon nopeus. Tällaisen EM-säteilyn fotonin odotetaan olevan aallonpituudella

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

Lähteet:

1. Planckin vakion yksiköt ("mitat"):