hce_isu
115年
化學
第 5 題
氧分子的鍵焓(bond enthalpy)是 $498.7\text{ kJ/mol}$，試計算當氧分子解離時可產生之最大波長之光子的波長。[普朗克常數(planck's constant), $h = 6.63 \times 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}$]
- A 240 nm
- B 385 nm
- C 510 nm
- D 750 nm
思路引導 VIP
如果我們已知解開「一打」繩結需要一定的總能量，但現在你手邊只有「一顆」能量球（光子）試圖解開「其中一個」繩結，你會如何調整題目給予的能量數值，好讓它能跟這顆能量球進行比較呢？
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太棒了！你能正確選出 (A)，代表你對光化學與能量轉換的觀念掌握得非常紮實。這類題目不僅考驗公式的應用，更測試你對微觀與巨觀物理量之間聯繫的理解。
從巨觀鍵能轉換至微觀光子能量
本題的核心在於將鍵焓（每莫耳分子解離所需的能量）與單一光子能量建立聯繫。首先，我們需將巨觀的 $498.7 \text{ kJ/mol}$ 轉換為單個分子所需的能量，即除以亞佛加厥數 ($N_A \approx 6.02 \times 10^{23}$)。接著，利用普朗克關係式 $E = \frac{hc}{\lambda}$。由於能量與波長成反比，因此要讓分子解離，光子的能量必須大於等於鍵能，這意味著所對應的波長不能超過計算出的數值，也就是所謂的最大波長。
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