Questão 11. Quando uma radiação de
é direcionada sobre uma amostra de rubídio (Rb), elétrons são ejetados, ou seja, ocorre a ionização do Rb.
a) Calcule a energia de ionização, em
, do Rb .
b) Calcule o comprimento de onda (em nm) associado a radiação. Em que região do espectro eletromagnético esta radiação é encontrada?
a) Calcule a energia de ionização, em
b) Calcule o comprimento de onda (em nm) associado a radiação. Em que região do espectro eletromagnético esta radiação é encontrada?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma radiação de frequência
é usada pra arrancar elétrons do rubídio (Rb).
Conteúdo: fotoelettricidade/fótons.
O que precisamos:
Conteúdo: fotoelettricidade/fótons.
O que precisamos:
- Usar a equação de Planck
pra achar a energia de um fóton e depois converter pra . - Usar
pra achar o comprimento de onda e ver em que região do espectro isso cai.
Passo 2
Primeiro, energia de um fóton:
Usamos , onde
Usamos
-
(constante de Planck) -
Então:
Passo 3
Agora queremos energia por mol de fótons (porque a questão pede
). Multiplicamos pela constante de Avogadro
:
Convertendo para
:
Passo 4
Agora o comprimento de onda:
onde
. Então:
Convertendo pra nanômetros (
):
Passo 5
Qual região do espectro?
- UV-A fica de 315 a 400 nm
- UV-B de 280 a 315 nm
- UV-C de 100 a 280 nm
Como
está entre 280 e 315 nm, estamos na faixa UV-B.
Resposta
a) Energia de ionização do Rb: 407 kJ/mol
b) Comprimento de onda: 294 nm, região UV-B.
b) Comprimento de onda: 294 nm, região UV-B.