Calcule o comprimento de onda máximo (em nm) capaz de romper a ligação O=O em O2, dado D0(O=O)=498 kJ·mol-1…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Calcule o comprimento de onda máximo (em nm) capaz de romper a ligação O=O em O2, dado D0(O=O)=498 kJ·mol-1. Use h=6,626×10-34 J·s, c=3,00×10^8 m·s-1, NA=6,022×10^23 mol-1.
- A) ? ˜ 150 nm
- B) E = 4980 J/mol
- C) ? ˜ 600 nm
- D) ? ˜ 240 nm
- E) ? ˜ 180 nm
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter a energia de ligação de mol para molécula. D0 = 498 kJ/mol = 498000 J/mol. Dividindo pelo número de Avogadro: 498000 / 6,022×10^23 = 8,27×10^-19 J por molécula. Passo 2: Lembrar que a energia de um fóton está relacionada ao comprimento de onda por E = hc/λ, logo λ = hc/E. Passo 3: Calcular o numerador: h×c = 6,626×10^-34 × 3,00×10^8 = 1,988×10^-25 J·m. Passo 4: Dividir: λ = 1,988×10^-25 / 8,27×10^-19 = 2,40×10^-7 m = 240 nm. Passo 5: Conclusão: a alternativa correta é a D, que coincide com o gabarito oficial. As outras estão erradas: A (150 nm) corresponderia a uma energia muito maior, cerca de 800 kJ/mol; B (E = 4980 J/mol) é uma energia por mol, e não um comprimento de onda, além de estar com a ordem de grandeza errada; C (600 nm) corresponderia a uma energia bem menor que a da ligação; E (180 nm) também exige energia maior que a de ligação, por isso não é o limite máximo.
💡 Dica: Utilize a relação entre energia e comprimento de onda.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou no cálculo do quociente hc/E ou na conversão de kJ para J, obtendo um valor de energia por fóton maior que o real. Sem o registro da conta, não é possível apontar o passo exato, mas o resultado indica energia superior a 498 kJ/mol.
Por que engana: O aluno pode confundir a energia necessária para romper a ligação com o comprimento de onda, escolhendo uma alternativa que apresenta um valor de energia ao invés de comprimento de onda.
O aluno respondeu a energia por mol, e não o comprimento de onda pedido, e ainda trocou a ordem de grandeza (498 kJ virou 4980 J). Ele leu mal o que a questão pedia e não aplicou a relação entre energia e comprimento de onda.
O aluno provavelmente calculou a energia por fóton com um erro de conversão ou de divisão por NA, chegando a um valor menor que o real, o que resulta em um comprimento de onda maior. Ele não percebeu que o limite máximo deve corresponder à energia da ligação.
Energia por fóton E=498·10^3 J·mol-1 / NA ˜8,27×10-19 J; ?=hc/E=(6,626e-34·3,00e8)/8,27e-19 ˜2,40×10-7 m ˜240 nm.
O aluno provavelmente cometeu um erro aritmético na potência de dez ou na divisão, obtendo energia por fóton maior que a real. Ele aplicou corretamente a fórmula, mas o resultado numérico ficou deslocado.
Raio-X da questão
comprimento de onda em química
avaliacao
energia de ligação química · relação entre energia e comprimento de onda
Revisar a relação entre energia e comprimento de onda na química.
O aluno pode confundir a energia necessária para romper a ligação com o comprimento de onda, escolhendo uma alternativa que apresenta um valor de energia ao invés de comprimento de onda.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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