Se la luce ha una lunghezza d'onda di 468 nm, qual è l'energia di questa luce espressa con unità di kJ / mol?

Pensa alla luce come a viaggiare in pacchetti separati di energia chiamati fotoni. L'energia di un fotone è data dalla relazione di Planck-Einstein, che afferma che l'energia di un fotone è uguale alla sua frequenza (#nu#) moltiplicato per una costante di proporzionalità (#h#), conosciuto come La costante di Planck:

#E_"photon"=h*nu#

where

#h=6.63*10^-34" J"*"s"#

La frequenza di un fotone è correlata alla sua lunghezza d'onda ed è data dalla velocità della luce, divisa per la lunghezza d'onda:

#nu=c/lambda#

Ora sostituiscilo con l'espressione energetica:

#E_"photon"=(h*c)/lambda#

Il numero di particelle in una talpa è dato dalla costante di Avogadro, che è #N_A=6.02*10^23# #mol^-1#. In questo caso le particelle sono fotoni.
Poiché abbiamo l'espressione dell'energia per fotone, dobbiamo moltiplicarla per la costante di Avogadro per ottenere la quantità di energia per una mole di fotoni.

#E_"per mole"=(N_A*h*c)/lambda#

Nota come le unità per questa espressione si annullano a ciò che desideriamo:

#(J*s*m)/(s*m*mol)=J/(mol)#

Utilizzando unità SI (#m#, #m/s#, #J*s#, #mol^-1#), sostituisci tutti i valori nell'equazione per ottenere la risposta:

#E_"per mole"=(6.02*10^23*6.63*10^-34*3.00*10^8)/(468*10^-9)#
#=256*10^3# #" J"/"mol"#

Infine, converti joule in kilojoule:

#E=256# #" kJ"/"mol"#