Pregunta 1 · Química Bàsica I UB 2021

Tema: Teoria quàntica, radiació i àtom d'hidrogen · Del examen Avaluació continuada de Química Bàsica I (Gener 2021) (2021)

Enunciado

Pregunta 1 (3 punts). Excitació electrònica de l'hidrogen

Es fa incidir una radiació amb energia EradE_{\text{rad}} sobre una mostra formada per un mol d'àtoms d'hidrogen en l'estat fonamental (n=1n = 1). L'estat final de l'electró excitat presenta una energia de −1,36×10−19 J-1{,}36 \times 10^{-19}\text{ J}.

Dades:

h=6,626×10−34 J⋅sh = 6{,}626 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}; R=3,290×1015 HzR = 3{,}290 \times 10^{15}\text{ Hz}; NA=6,022×1023 mol−1N_A = 6{,}022 \times 10^{23}\text{ mol}^{-1}.

Contesteu raonadament als següents apartats:

a.

b.

c.

Feu una representació esquemàtica del procés indicant les dades energètiques rellevants.

d.

fotons

e.

f.

Enunciado: Pregunta 1 · Química Bàsica I UB 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Quina és l'energia de la radiació incident E_rad per fotó?

Solución: 2,044×10−182{,}044\times 10^{-18} J

b. En quin nivell quàntic d'energia es troben situats els electrons excitats?

Solución: 4

c. Feu una representació esquemàtica del procés indicant les dades energètiques rellevants.

Solución: L'esquema ha d'incloure els nivells d'energia en sentit vertical: - Nivell inferior: n=1n = 1 amb E1=−2,180×10−18 JE_1 = -2{,}180 \times 10^{-18}\text{ J}. - Nivell superior: n=4n = 4 amb E4=−1,36×10−19 JE_4 = -1{,}36 \times 10^{-19}\text{ J}. - Una fletxa vertical ascendent que uneix n=1n = 1 amb n=4n = 4, amb una ona incident associada d'energia hν=2,044×10−18 Jh\nu = 2{,}044 \times 10^{-18}\text{ J}.

d. Quants fotons han estat necessaris per produir l'excitació de tota la mostra?

Solución: 6,022×10236{,}022\times 10^{23} fotons

e. Quina és la quantitat total d'energia absorbida pel mol d'àtoms?

Solución: 1,231×1061{,}231\times 10^{6} J / 12311231 kJ

f. Quina energia té cadascun dels fotons incidents?

Solución: 2,044×10−182{,}044\times 10^{-18} J

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Pregunta 2 · 2023 · Pregunta 2 · 2021 ›

Más ejercicios de Teoria quàntica, radiació i àtom d'hidrogen