Minimalna energia potrzebna do dysocjacji cząsteczek jodu, I2, wynosi 151 kJ / mol. Jaka jest długość fali fotonów (w nm), która dostarcza tę energię, zakładając, że każde wiązanie ulega dysocjacji przez pochłanianie jednego fotonu?

Odpowiedź:

#792# nanometry (lub naukowo # 7.92 * 10 ^ 2 * mama #.)

Wyjaśnienie:

Równania zastosowano to rozwiązanie:

# N = n * N_A # gdzie # N # to ilość # n # moli cząstek i # N_A = 6.02 * 10 ^ 23 * "mol" ^ (- 1) # jest numerem Avagordoro
Prawo Plancka # E = h * f # gdzie #MI# jest energią pojedynczego fotonu częstotliwości #fa# i # h # jest stała Plancka, # h = 6,63 × 10 ^ (- 34) * „m” ^ 2 * „kg” * „s” ^ (- 1) = 6,63 * 10 ^ (- 34) kolor (niebieski) („J”) * ” s "# 1
# lambda = v / f # gdzie #lambda# jest długością fali lub promieniowaniem elektromagnetycznym (EM) częstotliwości #fa#.

Od pytania, łamanie # N_A # (jeden mol) cząsteczek jodu pochłania

#E („jeden mol”) = E * N_A = 151 * kolor (czerwony) („kJ”) * „mol” ^ (- 1) #

# = 1,51 * 10 ^ 5 * kolor (niebieski) („J”) * „mol” ^ (- 1) #

gdzie #MI# jest wkładem energii wymaganym do rozbicia pojedynczej cząsteczki.

Tak to trwa

# E = (E („jeden mol”)) / (N_A) = (1,51 * 10 ^ 5) / (6,02 * 10 ^ 23) = 2,51 * 10 ^ (- 19) * kolor (niebieski) („J”) #

złamać pojedynczą cząsteczkę jodu.

Zastosuj Prawo Plancka, aby znaleźć maksymalną częstotliwość promieniowania EM zdolną do rozbicia jednej takiej cząsteczki:

# f = E / h = (2,51 * 10 ^ (- 19) * kolor (niebieski) („J”)) / (6,63 * 10 ^ (- 34) kolor (niebieski) („J”) * „s”) #

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

* Upewnij się, że otrzymałeś urządzenie odpowiadające ilości po anulowaniu odpowiednich par. Tutaj oczekujemy # "s" ^ - 1 # dla częstotliwości, która wydaje się być przypadkiem. *

Zarozumiały # 3.00 * 10 ^ 8 * kolor (magenta) ("m") * "s" ^ - 1 = 3.00 cdot 10 ^ (17) * kolor (zielony) (mu "m") cdot "s" ^ - 1 # być prędkością światła. Oczekuje się, że foton takiego promieniowania EM będzie miał długość fali

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

Źródła:

1. Jednostki („wymiary”) stałej Plancka:

Jaka jest energia elektryczna potrzebna do wyprodukowania 1 fotonu, czerwonego fotonu i niebieskiego fotonu?

Mam nadzieję, że nie jest zbyt mylące ... Jako przykład rozważmy widmo: Możemy zmienić lambda długości fali na częstotliwość f wykorzystując prędkość światła w próżni c: c = lambdaf tak: Niebieskie światło (mniej więcej) f_B = (3xx10 ^ 8 ) / (400xx10 ^ -9) = 7.5xx10 ^ 14Hz, dzięki czemu możemy znaleźć energię potrzebną do uzyskania jednego niebieskiego fotonu jako: E = hf = 6.63xx10 ^ -34 * 7.5xx10 ^ 14 = 4.97xx10 ^ -19 ~~ 5xx10 ^ -19J Jeśli masz generator światła (hipotetyczny), możesz nakarmić jeden kulomb niosący tę energię i wytworzy jeden niebieski foton. Jeśli chodzi o prąd, możesz produkować 1 niebieski foton n

Światło UV jest odpowiedzialne za opalanie. Jak znaleźć długość fali (w nm) fotonu ultrafioletowego, którego energia wynosi 6,4 x 10 ^ -19?

Foton będzie miał długość fali około 310 nm. Energia fotonu jest proporcjonalna do jego długości fali i jest podana przez równanie: E = (hc) / lambda Gdzie h to stała Plancka (~ = 6.626xx10 ^ -34 Js) A c to prędkość światła w próżni (~ = 2.9979xx10 ^ 8 m / s) Tak więc hc ~ = 1.9864xx10 ^ -25 Jm Możemy manipulować poprzednim równaniem w celu rozwiązania dla długości fali: lambda ~ = (hc) / E = (1.9864xx10 ^ -25) / (6.4xx10 ^ -19) lambda ~ = 0,310xx10 ^ -6 = 310xx10 ^ -9 metrów Tak więc lambda ~ = 310 nm. Można potwierdzić z innych źródeł, że to umieszcza foton w zakresie długości fal UV B.

Jedna cząsteczka glukozy składa się z 30 cząsteczek ATP. Ile cząsteczek glukozy jest potrzebnych do wytworzenia 600 cząsteczek ATP w oddychaniu tlenowym?

Gdy 1 glukoza daje 30 ATP, 20 glukozy daje 600 ATP. Stwierdzono, że 30 ATP jest wytwarzane na cząsteczkę glukozy. Jeśli tak, to: (anuluj 600 kolorów (czerwony) (kolor (czarny) „ATP”)) / (30 kolorów (czerwony) anuluj (kolor (czarny) („ATP”)) / „glukoza”) = kolor ( czerwony) 20 "glukozy" Ale w rzeczywistości oddychanie tlenowe ma wydajność netto około 36 ATP na cząsteczkę glukozy (kiedyś 38 w zależności od energii użytej do transferu cząsteczek w procesie). Tak więc 1 cząsteczka glukozy daje 36 ATP. Do 600 ATP potrzeba 17 cząsteczek glukozy: (600 kolorów (czerwony) anuluj (kolor (czarny) „ATP”)) / (3