Questão 08. Lâmpadas de vapor de sódio, usadas na iluminação pública, emitem luz amarela de 589,0 nm.
a) Calcule a energia emitida por um átomo de sódio excitado quando ele gera um fóton. (3,373 times 10^-19 J ).
b) Calcule a energia (em kJ ) emitida por 1,00 g de átomos de sódio emitindo luz com esse comprimento de onda. ( 8,835 kJ ).

Passo 1

Beleza, a questão diz que lâmpadas de vapor de sódio emitem luz amarela com comprimento de onda λ = 589,0 nm. A gente precisa:
  1. Calcular a energia de um único fóton emitido por um átomo de sódio (parte a).
  2. Ver quanta energia 1,00 g de átomos de sódio vão emitir, se cada átomo manda um fóton desse mesmo comprimento de onda (parte b).
Conteúdo: teoria quântica (energia de fóton ), conversão de gramas em mols e uso do número de Avogadro. Vamos precisar de
  • Constante de Planck
  • Velocidade da luz
  • Número de Avogadro
  • Massa molar do sódio

Passo 2

Calcular a energia de um fóton usando
E = h,clambda
  1. Primeiro passa λ para metros:
lambda = 589,0,nm = 589,0times10^-9,m = 5,89times10^-7,m
  1. Substitui na fórmula:
E = 6,626times10^-34,J,s;times;2,998times10^8,m/s5,89times10^-7,m = 3,373times10^-19,J

Passo 3

Agora a parte b: energia emitida por 1,00 g de átomos de sódio.
  1. Converte massa em mols:
n = 1,00,g23,0,g/mol = 0,04348,mol
  1. Calcula número de átomos:
N = n times NA = 0,04348,mol times 6,022times10^23,mol^-1 = 2,62times10^22,átomos á

Passo 4

Cada átomo emite um fóton de energia Etotal = N times E = 2,62times10^22times 3,373times10^-19,J approx 8,835times10^3,J . Logo, a energia total é
Etotal approx 8,835,kJ
Pra deixar em kJ, divide por 1000:

Resposta

a) ó
b) Energia emitida por 1,00 g de Na:

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