Аммиак разлагается уф светом (длина волны 200 нм ) с квантовым выходом 0,14. рассчитайте энергию света (кал) , необходимую для разложения 3 г аммиака?

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу энергии фотона:

E = hc/λ,

где E - энергия света, h - постоянная Планка (6.626 × 10^-34 Дж·с), c - скорость света (2.998 × 10^8 м/с), λ - длина волны света.

Для начала, давайте переведем заданную длину волны света в метры, используя преобразование: 200 нм = 200 × 10^-9 м = 2.0 × 10^-7 м.

Теперь мы можем подставить величины в формулу, чтобы найти энергию одного фотона света данной длины волны:

E = (6.626 × 10^-34 Дж·с)(2.998 × 10^8 м/с)/(2.0 × 10^-7 м) = 9.939 × 10^-19 Дж.

Теперь нам нужно вычислить общую энергию света (в калориях), необходимую для разложения 3 г аммиака. Для этого мы должны знать количество молей аммиака.

Молярная масса аммиака (NH3) равняется приблизительно 17 г/моль (периодическая таблица элементов), что означает, что 17 г аммиака содержит 1 моль аммиака.

Теперь мы можем использовать эти данные, чтобы определить количество молей аммиака в 3 г:

Количество молей = масса аммиака / молярная масса аммиака = 3 г / 17 г/моль ≈ 0,176 моль.

Так как каждая молекула аммиака разлагается с квантовым выходом 0,14, мы должны учесть это в решении:

Общая энергия света (в Дж) = (энергия одного фотона) × (количество молей аммиака) / (квантовый выход) = (9.939 × 10^-19 Дж) × (0,176 моль) / 0,14 ≈ 1,25 × 10^-18 Дж.

Наконец, чтобы перевести энергию света в калории, мы используем следующее преобразование: 1 Дж = 0,2389 кал.

Общая энергия света (в кал) = (общая энергия света в Дж) × (преобразовательный коэффициент) = (1,25 × 10^-18 Дж) × (0,2389 кал/Дж) ≈ 2,98 × 10^-19 кал.

Таким образом, для разложения 3 г аммиака необходима энергия света, приблизительно равная 2,98 × 10^-19 кал.