Question

Calcule la longitud de onda (λ) que necesita un fotón para disociar el enlace N-N del nitrógeno molecular (N2).

Answer 1

El fotón necesita una longitud de onda de 127 nm para disociar el enlace N-N del nitrógeno molecular.

Explicación:

La energía asociada a un fotón se puede determinar cómo:

E= hc / λ

Dónde:

h= Constante de Planck= 6.626 x 10⁻³⁴ Js

c= velocidad de la luz= 2.998 x 10⁸ m/s

λ= longitud de onda del fotón

Para la disociación del N₂:

N₂(g) ⇒ 2N(g)                   ΔH= 225 kcal/mol

La energía del fotón debe ser igual a la energía de disociación del N₂:

E= ΔH= 225 kcal/mol

E= 225 kcal/mol * ( 1 / 6.022 x 10²³ mol⁻¹)* (1000 cal/ 1 kcal) * (4.1868 J/ 1 cal)=  1.56 x 10⁻¹⁸ J

Dónde 6.022 x 10²³ mol⁻¹ es el  Número de Avogadro.

Despejando:

λ= hc/E

λ= (6.626 x 10⁻³⁴ Js)(2.998 x 10⁸ m/s) / (1.56 x 10⁻¹⁸ J) = 1.27 x ⁻⁷ m

λ= 1.27 x ⁻⁷ m * (1 nm / 1 x 10⁻⁹ m)= 127 nm