De minimale energie die nodig is om jodiummoleculen, I2, te dissociëren, is 151 kJ / mol. Wat is de golflengte van fotonen (in nm) die deze energie levert, ervan uitgaande dat elke binding wordt gedissocieerd door één foton te absorberen?

De minimale energie die nodig is om jodiummoleculen, I2, te dissociëren, is 151 kJ / mol. Wat is de golflengte van fotonen (in nm) die deze energie levert, ervan uitgaande dat elke binding wordt gedissocieerd door één foton te absorberen?
Anonim

Antwoord:

#792# nanometers (of wetenschappelijk # 7,92 * 10 ^ 2 * mum #.)

Uitleg:

Vergelijkingen waarop deze oplossing van toepassing was:

  1. # N = n * ñ_à # waar # N # is de hoeveelheid # N # mollen deeltjes en # Ñ_à = 6,02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # is het nummer van Avagordoro

  2. De wet van Planck # E = h * f # waar # E # is de energie van een enkel foton van frequentie # F # en # H # is de constante van Planck, # h = 6.63 × 10 ^ (- 34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s" ^ (- 1) = 6.63 * 10 ^ (- 34) kleur (blauw) ("J") * " s "# 1

  3. # Lambda = v / f # waar # Lambda # is de golflengte van een golf of een elektromagnetische (EM) straling met frequentie # F #.

Van de vraag, breken # Ñ_à # (één mol van) jodiummoleculen verbruikt

#E ("één mol") = E * N_A = 151 * kleur (rood) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1.51 * 10 ^ 5 * kleur (blauw) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

waar # E # is de energie-input die vereist is om een enkel molecuul te breken.

Dus het duurt

# E = (E ("één mol")) / (N_A) = (1.51 * 10 ^ 5) / (6.02 * 10 ^ 23) = 2.51 * 10 ^ (- 19) * kleur (blauw) ("J") #

om een enkel jodium molecuul te breken.

Pas de wet van Planck toe om de maximale frequentie van de EM-straling te vinden die in staat is zo'n molecuul te breken:

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

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

* Zorg ervoor dat u de eenheid krijgt die overeenkomt met de hoeveelheid na het annuleren van de bijbehorende paren. Hier verwachten we # "S" ^ - 1 # voor frequentie, wat inderdaad het geval lijkt te zijn. *

Ervan uitgaande dat # 3.00 * 10 ^ 8 * kleur (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * kleur (groen) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # om de snelheid van het licht te zijn. Van een foton met dergelijke EM-straling wordt verwacht dat het de golflengte heeft

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

bronnen:

1. Eenheden ("dimensies") van Constant van de Planck: