Determine a energia de 1 mol de fótons para cada tipo de luz. (Assuma três algarismos signifcativos.), a. radiação infravermelha ( 1500 nm ), b. luz visível (500 nm), c. radiação ultravioleta ( 150 nm )
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a energia de 1 mol de fótons para três tipos diferentes de luz: infravermelha, visível e ultravioleta. Para isso, vamos usar conceitos de física relacionados à energia dos fótons. Precisamos conhecer a fórmula que relaciona a energia de um fóton com o comprimento de onda da luz e, em seguida, calcular a energia para um mol desses fótons.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona a energia de um único fóton com o comprimento de onda (
) da luz:
Onde:
-
é a energia do fóton, -
é a constante de Planck ( J·s), -
é a velocidade da luz ( m/s), -
é o comprimento de onda.
Passo 3
Como precisamos calcular a energia de 1 mol de fótons, vamos utilizar o número de Avogadro (
mol
). A energia total (
) será:
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia para cada tipo de luz:
a. Radiação Infravermelha (1500 nm)
Primeiro, convertemos o comprimento de onda de nanômetros para metros:
Aplicando a fórmula:
Calculando:
b. Luz Visível (500 nm)
Convertemos o comprimento de onda:
Aplicando a fórmula:
Calculando:
c. Radiação Ultravioleta (150 nm)
Convertemos o comprimento de onda:
Aplicando a fórmula:
Calculando:
Resposta
A energia de 1 mol de fótons para cada tipo de luz é:
a. Radiação infravermelha (1500 nm):
J
b. Luz visível (500 nm): J
c. Radiação ultravioleta (150 nm): J
b. Luz visível (500 nm):
c. Radiação ultravioleta (150 nm):
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a. ; b.
a.
Escreva a configuração eletrônica de cada íon: a.
b.
c.
d.
e.
.