Enunciado

Calcule o valor do quantum de energia envolvido na excitação de (a) uma oscilação eletrônica de período 2,50 f s ; (b) uma vibração molecular de período 2,21 f s ; (c) um balancim de relógio com período 1,0 m s . Dê os resultados em joules e em quilojoule por mol.

Passo 1

Eaaeee criatura estuudiioosaaa....

Booraaa cair matando em cima dessa questãozinha aqui.... e vou adiantando que mais fácil que essa questão só duas dela...

A ideia do exercício é simples e direta... te assustar com nomes como “oscilação eletrônica”, “balancim de relógio”.... então tá né colega... mas fica ssussa que o RA ta aqui e vamos tirar de letra!!

Tudo que o exercício quer, é que você veja algumas das possíveis aplicações da seguinte formulinha:

E = h v = h / τ

Onde, h = 6,626 × 10 - 34   J s e aquele tau ali é justamente o período ou seja, o tempo em segundos...

Talvez a maior dificuldade seja lembrar que um femtosegundo é igual a:

1 f s = 1 × 10 - 15 s e g u n d o s

E depois de obter essa energia, devemos multiplicar pela constante do ‘advogado’ para obter uma relação entre a energia por quantidade de mol.

Lembrando que:

C = 6 × 10 23   m o l - 1

Muito tranquilo né não?? Eu disse!

Bora nessa então...

Passo 2

Para uma oacilação eletrônica de 2,50 f s :

E = 6,626 × 10 - 34 ( J   s ) 2,50 × 10 - 15 ( s ) = 2,65 × 10 - 19   J

E a energia por mol, será:

E m o l = 159   k j / m o l

Muito moleza...

Agora para uma vibração molecular:

E = 6,626 × 10 - 34 ( J   s ) 2 , 21 × 10 - 15 ( s ) = 3 × 10 - 19   J

E a nossa energia por mol:

E m o l = 180   k j / m o l

Passo 3

Tá comigo?? A última... para um balancim de relógio:

E = 6,626 × 10 - 34 ( J   s ) 1 × 10 - 3 ( s ) = 6,626 × 10 - 31   J

E essa mesma energia por mol:

E m o l = 3,97 × 10 - 10   k j / m o l

Muuitooo top!! E isso é tudo! Juro!!

Bora pra próxima e te vejo lá!!

Resposta

Portanto:

  1. E = 2,65 × 10 - 19   J = 160   k j / m o l ;
  2. E = 3 × 10 - 19   J   =     180   k j / m o l ;
  3. E = 6,626 × 10 - 31   J   =   3,97 × 10 - 10   k j / m o l   ;
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