Problema 4 Capítulo 43 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 4 CAPÍTULO 43 FÍSICA SERWAY

4. En la molécula de yoduro de potasio, suponga que los átomos de K y I se enlazan de manera iónica por la transferencia de un electrón del potasio al yodo. a) La energía de ionización del potasio es 4.34 eV, y la afinidad electrónica del yodo es 3.06 eV. ¿Qué energía se necesita para transferir un electrón del potasio al yodo, para formar iones K⁺ y I^– a partir de átomos neutros? Esto recibe a veces el nombre de energía de activación E_a. b) Un modelo de función de la energía potencial para la molécula de KI es el potencial de Lennard-Jones: donde r es la distancia de separación internuclear, y o y e son parámetros ajustables. El término E_a se agrega para asegurar el correcto comportamiento asintótico a una r grande. A la distancia de separación de equilibrio, r = r₀ = 0.305 nm, U(r) es mínima y dU/dr = 0. Ahora U(r₀) es el negativo de la energía de disociación: U(r₀) = – 3.37 eV. Evalúe o y e. c) Calcule la fuerza necesaria para romper una molécula de KI. d) Calcule la constante de fuerza para pequeñas oscilaciones alrededor de r = r₀. Sugerencia: sea r = r₀ + s donde s/r₀ << 1, y expanda U(r) en potencias de s/r₀ hasta términos de segundo orden.

Solución:

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