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Enunciado

Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 10.Exercícios - Ex. 1a

Quando se faz incidir radiação ultravioleta de comprimento de onda de 58,4 nm, proveniente de uma lâmpada de hélio, sobre uma amostra de criptônio, observa-se a emissão de elétrons com a velocidade de 1,59   M m s - 1 . Estime a energia de ionização do criptônio.

Passo 1

Fala jovenzito, tudo na paz?

Nos temos que considerar aqui que a energia de um fóton fica estocadada no átomo de criptônio e vai libertando o elétron armazenado e dando a ele qualquer energia cinética que ele possua.

A fórmula que expressa essa situação é:

E f ó t o n = I + E c i n é t i c a onde I = e n e r g i a   d e   i o n i z a ç ã o

A energia do fóton também pode ser escrita como:

E f ó t o n = h v = h c λ

E a energia cinética de um elétron é estudada a partir da massa e velocidade, s:

E c i n é t i c a = 1 2 m c s 2

Quando manipulando as fórmulas, teremos que:

h c λ = I + 1 2 m c s 2

Então, a nossa dignísisma energia de ionização será dada por:

I = h c λ - 1 2 m c s 2

É só aplicar na fórmula com os valores dados, bora lá?

Passo 2

Tendo em vista que:

λ = 58,4   n m = 58,4   . 10 - 9 m

s = 1,59 M s - 1

Considerando que temos os valores tabelados e:

h = 6,626   . 10 - 34 J . s

c = 3.10 8 m s - 1

m = 9,31.10 - 31 k g   ( d o   e l é t r o n )

Aplicando na fórmula temos que:

I = h c λ - 1 2 m c s 2

Aplicando temos:

I = 6,626   . 10 - 34 J . s 3.10 8 m s - 1 58,4   . 10 - 9 m - 1 2 9,31.10 - 31 k g 1,59 M s - 1 2

I = 2,25.10 - 18 J

Convertendo para e V , podemos fazer:

I e V = I * 1 e V 1,602.10 - 19 j

I e V = 1 4 , 1   e V

Tranquilo?

Resposta

I e V = 1 4 , 1   e V

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