1.   Calcula   la   energía   de   un   fotón   de   luz   verde   cuya   longitud   de   onda   es  de  525  nm.    

Solución

λ =  525  nm  =  =  5.25  x  10-­‐7  m

   

2.   El   doble   enlace   C=O   de   cierta   proteína   vibra   cuando   se   le   hace  interaccionar   con   un   rayo   de   luz   IR   cuyo   número   de   onda  𝜈    es   de   1600  cm-­‐1.  Determina  la  frecuencia  de  ese  rayo  de  luz.     Solución    c  =  λν ,  y  como  𝜈   =   !

!,  entonces  𝜈 = 𝑐𝜈  .  

 Así  pues,  𝜈   =  1600  cm-­‐1  =  1.6  ×  10!  m-­‐1.    

𝜈 =   3  ×  10!  !!

1.6  ×  10!  m!!  = 1.6  ×  10!"  s!!    

3.  Calcula  la  longitud  de  onda  en  nanómetros  que  se  necesita  para  generar  radicales  hidroxilo  a  partir  de  moléculas  de  metanol,  CH3-­‐OH,    si  la  unión  C-­‐O  posee  una  energía  enlace  de  360  kJ/mol.  

 

Solución    Primero  calcula  la  energía  de  uno  sólo  de  esos  enlaces  (cada  fotón  rompe  uno  de  esos  enlaces  a  la  vez):    

!"#   !"!"#

!.!""  ×  !"!"  !"#$%!&!"#

   =  5.98  ×  10!!!   kJenlace  =  5.98  ×  10!!"  

Jenlace  

 Despejando  la  longitud  de  onda  λ de  la  ecuación  Efotón  =  hc/λ,  llegamos  al  resultado:    

𝜆 =  !.!"  ×  !"!!"  !∙!   ×   !  ×  !"!!  !!

!.!"  ×  !"!!"  !  =    3.33  ×  10!!  m  =  333  nm  

   

4.  El  siguiente  es  el  espectro  de  IR  de  la  acetona.  

 

Determina  en  base  a  él  el  coeficiente  de  absortividad  (antiguamente  denominado  de  “extinción”)   molar   ε   del   grupo   carbonilo   de   esta   sustancia.   Suponte   la   acetona   se  introdujo  al  espectrómetro  de  FTIR  dentro  de  una  celda  con  espesor  de  1  cm  en  una  solución  al   30  %  en  volumen  en   cloroformo.   La  densidad  de   la   acetona  es  de  0.791  g/mL  y  su  peso  molar  es  de  58  g/mol.      Solución    Necesitaremos  A  =  εbM.  

  La  absorción  originada  por  el  grupo  carbonilo  de  la  acetona  es  la  banda  que  se  reconoce   en   el   espectro   a  𝜈    =  1713.09   cm-­‐1.   Según   el   espectro,   le   corresponde  una  transmitancia  T  del  3.5  %.  La  absorbancia  A  corresponde  entonces  con:    

A =   log   !!  =  log !

!.!"#=  1.456  

      La  molaridad  puede  calcularse  como  sigue:  como  se  menciona  que  la  muestra  en   acetona   se   encontraba  diluida   al   30  %  en   volumen,   podemos   asumir   que   en  10  mL   de   la  mezcla   hay   3  mL   de   acetona.   Como   la   densidad   de   la   acetona   es   de  0.791  g/mL  y  su  peso  molar  es  de  58  g/mol,  realizando  los  cálculos  correspondientes,  se  puede  determinar  que  3  mL  de  acetona  =  2.373  g  de  acetona  =  4.091  x  10-­‐2  moles  de  acetona.       Con  este  dato  y  dado  que  tomamos  como  base  10  mL  (  =  0.01  L  )  de  la  solución,  la  M  (molaridad)  de  la  solución  de  acetona  =  4.091  x  10-­‐2  moles  de  acetona/0.01  L  de  la  solución  =  4.091  x  10-­‐1  moles/L.  Con  este  dato,  el  último  que  nos  faltaba,  estamos  en  condiciones  de  resolver  el  ejercicio:    

𝜀 =   !!!

=   !.!"#

(!  !") !.!"#  ×  !"!!  !"#$%!

 =  3.56