Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 15
Determine a diferença entre as energias de dissociação do H2 e do D2 a partir do valor de 4395,2 cm- 1 do recíproco do comprimento de onda equivalente à vibração fundamental da molécula de H2.
Passo 1
Saalve, tranquilo?
Vamos resolver juntos mais uma questão de física quântica?!
Passo 2
A energia de dissociação de uma molécula diatômica é:
Aqui, é a energia de ligação da molécula e é a energia de ponto zero.
A energia de ponto zero de uma molécula diatômica é, em termos de frequência de vibração do ponto zero e a constante de Planck :
Aqui, é a massa reduzida da molécula diatômica e é a constante de força.
Para as moléculas e , que tem as mesmas energias de ligação, a diferença nas energias de dissociação é:
e sendo compostos de isótopos do mesmo elemento, tem constantes de forças idênticas mas massas reduzidas diferentes, com a massa reduzida de é dada por:
Substituindo isso na expressão para a diferença na energia de dissociação e simplificando:
Passo 3
A frequência correspondente de é
Substituindo para em e calculando a diferença na energia de dissociação