Questão 2 ( 10 pontos)
O comprimento de onda de um fóton que remove um elétron de uma superficie de potássio (K) é de 260 nm , enquant que para o ouro ( Au ) é de 650 nm .
Calcule a energia necessária para remover um mol de elétrons de cada superfície em
( 4,0 pontos)
O comprimento de onda de um fóton que remove um elétron de uma superficie de potássio (K) é de 260 nm , enquant que para o ouro ( Au ) é de 650 nm .
Calcule a energia necessária para remover um mol de elétrons de cada superfície em
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos o comprimento de onda de um fóton necessário para remover um elétron das superfícies de potássio (K) e ouro (Au). O objetivo é calcular a energia necessária para remover um mol de elétrons de cada uma dessas superfícies, expressa em quilojoules por mol (
).
Para resolver isso, precisamos usar a relação entre a energia do fóton e seu comprimento de onda, além de considerar a quantidade de elétrons em um mol.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula que relaciona a energia de um fóton (
) com seu comprimento de onda (
):
Onde:
-
é a constante de Planck ( ) -
é a velocidade da luz ( ) -
é o comprimento de onda do fóton
Passo 3
Vamos calcular a energia de um único fóton para o potássio (K) com
. Primeiro, precisamos converter o comprimento de onda para metros:
Agora, aplicamos a fórmula:
Passo 4
Fazemos o mesmo para o ouro (Au) com
:
Passo 5
Agora, queremos a energia para remover um mol de elétrons. Sabemos que um mol contém o número de Avogadro (
) de partículas.
Então, multiplicamos a energia de um elétron pela quantidade de elétrons em um mol:
Para o potássio:
Para o ouro:
Passo 6
Finalmente, convertendo Joules para Quilojoules:
Para o potássio:
Para o ouro:
Resposta
A energia necessária para remover um mol de elétrons é de 460 kJ/mol para o potássio (K) e 184 kJ/mol para o ouro (Au).