Hvad er ændringen i energi ΔE kilojoules pr. Mol brintatomer til en elektronovergang fra N6 til N2?

1. Rydberg -formlen

Rydberg -formlen beregner energiændringen for elektroniske overgange i brint:

`` `

1/λ =r (1/n₁² - 1/n₂²)

`` `

Hvor:

* λ er bølgelængden af ​​det udsendte eller absorberede lys

* r er Rydberg -konstanten (1.097 x 10 ⁻¹)

* n₁ er det oprindelige energiniveau (lavere energiniveau)

* n₂ er det endelige energiniveau (højere energiniveau)

2. Beregn bølgelængden (λ)

* n₁ =2 (oprindeligt niveau)

* n₂ =6 (slutniveau)

Sæt disse værdier i Rydberg -formlen:

`` `

1/λ =(1.097 x 10⁷ M⁻¹) (1/2² - 1/6²)

1/λ =2,438 x 10⁶ M⁻¹

λ =4,10 x 10⁻⁷ m

`` `

3. Beregn energi (ΔE)

Vi kan bruge følgende forhold til at relatere bølgelængde og energi:

`` `

ΔE =hc/λ

`` `

Hvor:

* h er Plancks konstante (6.626 x 10⁻³⁴ j⋅s)

* C er lysets hastighed (2.998 x 10⁸ m/s)

* λ er bølgelængden (beregnet ovenfor)

Tilslut værdierne:

`` `

ΔE =(6,626 x 10⁻³⁴ J⋅s) (2,998 x 10⁸ m / s) / (4,10 x 10⁻⁷ m)

ΔE =4,84 x 10⁻¹⁹ J

`` `

4. Konverter til KJ/mol

* konverter J til KJ: Del med 1000

* Konverter pr. Atom til pr. Mol: Multiplicer med Avogadros nummer (6.022 x 10²³ atomer/mol)

`` `

ΔE =(4,84 x 10⁻¹⁹ J) * (1 kJ/1000 J) * (6,022 x 10²³ Atomer/mol)

ΔE ≈ 291 kJ/mol

`` `

Derfor er ændringen i energi (ΔE) for elektronovergangen fra n =6 til n =2 i et brintatom ca. 291 kJ/mol. Dette er en positiv værdi, der indikerer, at energi absorberes under denne overgang.