A energia necessária para dissociar a molécula de Cl2 para átomos de Cl é de 239 kJ / mol(Cl2 2 Cl cdot).
(a) Se a dissociação de uma molécula de Cl2 é acompanhada pela absorção de um único fóton, qual deve ser o comprimento de onda deste fóton (em nanômetros)?
(b) Quantos fótons seriam necessários para dissociar 0,71 gramas de Cl2 ?
Massa atômica do Cl=35,45 u

Passo 1

O enunciado nos dá a energia de dissociação da molécula de Cl2, que é de 239, kJ/mol para
Cl2 to 2,Clcdot
Queremos (a) o comprimento de onda lambda de um único fóton capaz de fornecer essa energia a uma molécula, usando a relação
Efóton = hclambda, ó
e (b) quantos fótons são necessários para dissociar 0,71, g de Cl2, usando a massa molar e o número de Avogadro.

Passo 2

Calcular a energia de um fóton, dividindo a energia molar pela constante de Avogadro:
Efóton = 239times10^3 J/mol6,022times10^23 mol^-1 approx 3,97times10^-19 J ó

Passo 3

Usar Efóton = hclambdaó para achar lambda. Com h=6,626times10^-34, J,s e c=3,00times10^8, m/s:
lambda = hcEfóton = 6,626times10^-34times3,00times10^83,97times10^-19 approx5,01times10^-7 m =501 nm ó

Passo 4

Calcular o número de mols em 0,71, g de Cl2. A massa molar é
M(Cl2)=2times35,45=70,90 g/mol,
então
n = 0,71 g70,90 g/mol approx0,0100 mol

Passo 5

Cada molécula dissociada exige um fóton, logo o número de fótons é igual ao número de moléculas:
N = n times NA =0,0100times6,022times10^23 approx6,02times10^21 fótons ó

Resposta

(a) 501 nm
(b) 6,0times10^21 fótons

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