A análise espectral cuidadosa mostra que a luz vermelho-carmim emitida pelo lítio é composta de fótons de comprimento de onda igual a
. Qual é a energia (em
) de 1 mol dos fótons que possuem esse comprimento de onda?
Passo 1
Beleza, olha o que o enunciado pede: a luz vermelho-carmim do lítio tem comprimento de onda λ = 670,8 nm e a gente precisa achar a energia de 1 mol desses fótons em kJ mol⁻¹.
Conteúdo da matéria: física quântica básica – relação entre energia e comprimento de onda dos fótons. Vamos usar:
• A fórmula E = hc/λ para um fóton;
• O número de Avogadro (N_A) para passar de energia de 1 fóton para 1 mol;
• Conversão de unidades (nm → m e J → kJ).
Conteúdo da matéria: física quântica básica – relação entre energia e comprimento de onda dos fótons. Vamos usar:
• A fórmula E = hc/λ para um fóton;
• O número de Avogadro (N_A) para passar de energia de 1 fóton para 1 mol;
• Conversão de unidades (nm → m e J → kJ).
Passo 2
Primeiro converte o comprimento de onda de nanômetro para metro:
Isso é importante porque a fórmula E = hc/λ exige λ em metros.
Passo 3
Agora calcula a energia de UM fóton usando a relação de Planck:
onde
• (constante de Planck)
• .
Então
•
•
Então
Passo 4
Pra saber a energia de 1 mol de fótons, multiplica pela constante de Avogadro
:
Passo 5
Por fim, converte de joule para quilojoule dividindo por 1000:
Resposta
A energia de 1 mol de fótons de λ = 670,8 nm é aproximadamente