Question

Para radiação de comprimento de onda de 242,4 nm, o comprimento de onda mais longo que causará a fotodissociação do O2, qual é a energia de:
a) um fóton
b) um mol de fótons dessa luz?​

Answer 1

A) A energia de um fóton pela fotodissociação do O2 é 8,2 x 10⁻³¹ joules

B) A energia de um mol de fótons dessa luz é 4,92 x 10⁷ joules

Radiação eletromagnética

As ondas de radiação eletromagnética se propagam no vácuo transportando energia provenientes da junção de campo magnético com campo elétrico. Nesse sentido, a luz é definida como parte das vibrações eletromagnéticas encontrados no espectro eletromagnético.

De acordo com Einstein, a luz trafega em pacotes de energia denominados fótons, a qual pode ser calculada pela seguinte fórmula:

E = h.v

Sendo E (energia expressa em joules), h (constante de Planck igual a 6,62 x 10⁻³⁴) e v (frequência expressa em hz).

A frequência pode ser obtida a partir da seguinte forma:

C = v.λ

Sendo C (velocidade da luz igual a 3 X 10⁸ m.s⁻¹, v (frequência) e λ (comprimento de onda expresso em metros).

A) Considerando que o comprimento de onda é igual a 242,4 nm (ou 0,24×10⁻⁶ metros), a frequência da fotodissociação do O2 pode ser calculada da seguinte forma:

C = v.λ

3 X 10⁸ = v.0,24×10⁻⁶

v = 3 X 10⁸/0,24×10⁻⁶

v = 12,5 x 10² hz

Portanto, a energia de um fóton será:

E = h.v

E = 6,62 x 10⁻³⁴. 12,5 x 10²

E = 8,2 x 10⁻³¹ joules

B) Para calcular a energia de um mol de fótons, deve-se considerar que um mol é igual a 6,02 x 10²³ fóton/mol. Sendo assim, a energia de um mol de fótons será:

E = 8,2 x 10⁻³¹ . 6 x 10²³

E = 4,92 x 10⁷ joules