Enunciado

Calcule o valor do quantum de energia envolvido na excitação de (a) uma oscilação eletrônica de período 1,0 f s ; (b) uma vibração molecular de período 10 f s ; (c) um pêndulo de período 1,0 s . Dê os resultados em joules e em quilojoule por mol.

Passo 1

Faalaaa meu pequeno gafanhoto preferidoo... chega mais e bora trucidar essa questãozinha aqui!!

Seguinte, essa aqui é moleza demais... tudo que o exercício quer é que você aprenda a usar a fórmula:

E = h v = h τ

Onde,

h = 6,626 × 10 - 34   J s

E aquele tau ali representa um tempo em segundos, que no nosso caso trata-se do período de oscilação de algo.

Confia em mim... a maior dificuldade é lembrar que um femtosegundo é igual a:

1 f s = 1 × 10 - 15 s e g u n d o s

E depois de obter essa energia, devemos multiplicar pela constante de avogrado para obter uma relação entre a energia por quantidade de mol.

Lembrando que:

C = 6 × 10 23   m o l - 1

Sussa demais né!! Dois palito a gente mata essa! Bora!!

Passo 2

Para uma oscilação eletrônica com 1 f s :

E = 6,626 × 10 - 34 ( J   s ) 1 × 10 - 15 ( s ) = 6,626 × 10 - 19   J

E essa energia por mol será de:

E m o l = 6,626 × 10 - 19 6 × 10 23 = 397   k j / m o l

Tranquilo né?!

A próxima fala de uma vibração molecular com 10 f s :

E = 6,626 × 10 - 34 J   s 1 0 × 10 - 15 s = 6,626 × 10 - 20   J

Nem precisa jogar na calculadora né... agilidade... é só dividir os resultados da oscilação eletrônica por 10 :

E m o l = 39,7   k j / m o l

Muito suave!!

Passo 3

A última... teremos um pêndulo com 1 s :

E = 6,626 × 10 - 34 ( J   s ) 1 ( s ) = 6,626 × 10 - 34   J

E a energia por mol:

E m o l = 3,97 × 10 - 13   k j / m o l

Muuuiitaaa tranquilidaadeee!!!

Eu disse que seria!! Risca aí da uma sugada no café e bora pra próxima!!

Te vejo lá!!

Resposta

Portanto:

  1. E = 6,626 × 10 - 19   J =   397   k j / m o l ;
  2. E =   6,626 × 10 - 20   J = 39 , 7   k j / m o l ;
  3. E =   6,626 × 10 - 13   J   =     3,97   k j / m o l ;
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