Den minimale energi, der er nødvendig for at dissociere jodmolekyler, 12, er 151 kJ / mol. Hvad er bølgelængden af fotoner (i nm), der leverer denne energi, forudsat at hver binding dissocieres ved at absorbere en foton?

Den minimale energi, der er nødvendig for at dissociere jodmolekyler, 12, er 151 kJ / mol. Hvad er bølgelængden af fotoner (i nm), der leverer denne energi, forudsat at hver binding dissocieres ved at absorbere en foton?
Anonim

Svar:

#792# nanometer (eller videnskabeligt # 7,92 * 10 ^ 2 * mor #.)

Forklaring:

Ligninger, som denne løsning blev anvendt på:

  1. # N = n * N_A # hvor # N # er mængden af # N # mol partikler og # N_A = 6,02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # er Avagordoros nummer

  2. Plancks lov # E = h * f # hvor # E # er energien af en enkelt foton af frekvens # F # og # H # er Planck konstant, H = 6,63 * 10 ^ (-34) * "m" ^ 2 * "kg" * "s (^ 1) = 6,63 * 10 ^ (- 34) farve (blå) (" J ") *" s "# 1

  3. # Lambda = v / f # hvor # Lambda # er bølgelængden af en bølge eller en elektromagnetisk (EM) stråling af frekvens # F #.

Fra spørgsmålet, bryde # N_A # (en mol) jodmolekyler forbruger

#E ("en mol") = E * N_A = 151 * farve (rød) ("kJ") * "mol" ^ (- 1) #

# = 1,51 * 10 ^ 5 * farve (blå) ("J") * "mol" ^ (- 1) #

hvor # E # er energitilførslen nødvendig for at bryde et enkelt molekyle.

Således tager det

# E = (E ("en mol")) / (N_A) = (1,51 * 10,5) / (6,02 * 10 ^ 23) = 2,51 * 10 ^ (- 19) * farve (blå)) #

at bryde et enkelt jodmolekyle.

Anvend Plancks lov til at finde den maksimale frekvens af EM-strålingen, der kan bryde et sådant molekyle:

Farve (blå) ("J")) / (6,63 * 10 ^ (- 34) Farve (blå) ("J") * "s") #

# = 3,79 * 10 ^ 14 "s" ^ (- 1) #

* Sørg for, at du får den enhed, der svarer til mængden, når du har afbrudt de tilsvarende par. Her forventer vi # "S" ^ - 1 # for frekvens, hvilket synes at være tilfældet. *

Antages # 3,00 * 10 ^ 8 * farve (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * farve (grøn) (mu "m") cdot "s" 1 # at være lysets hastighed. En foton af en sådan EM-stråling forventes at have bølgelængden

# lambda = v / f = (3,00 * 10 ^ 17 * farve (grønt) (mu "m") * "s" (- 1)) / (3,79 * 10 ^ 14 * "s") = 7,92 * 10 ^ 2 * farve (grøn) (mu "m) #

Kilder:

1. Enheder ("dimensioner") af Planck's Constant: