
已知 I2(g)的基本振动频率【图片】= 21420 【图片】,k = 1.38×【图片】J/K, h = 6.626×【图片】J·s, c = 3×【图片】m/s, 则I2(g)的振动特征温度Θv为( )K。 A. 2.13×10^-14 B. 1.03×10^-8 C. 308.5 D. 3.23×10^-3
要计算I₂(g)的振动特征温度Θᵥ,需使用公式Θᵥ = hν/k,其中ν为分子振动频率,h为普朗克常数,k为玻尔兹曼常数。题目中“基本振动频率”的单位应为光谱学常用的波数(cm⁻¹),需先将波数转换为频率ν,再代入公式计算。
波数与频率的转换:
波数ṽ(单位cm⁻¹)与频率ν(单位Hz)的关系为:ν = c·ṽ,其中c为光速。
已知:ṽ = 21420 cm⁻¹ = 21420×100 m⁻¹ = 2.142×10⁶ m⁻¹(1 cm⁻¹ = 100 m⁻¹),c = 3×10⁸ m/s。
则ν = 3×10⁸ m/s × 2.142×10⁶ m⁻¹ = 6.426×10¹⁴ s⁻¹。
振动特征温度计算:
公式Θᵥ = hν/k,代入数据:
h = 6.626×10⁻³⁴ J·s,k = 1.38×10⁻²³ J/K,ν = 6.426×10¹⁴ s⁻¹。
Θᵥ = (6.626×10⁻³⁴ × 6.426×10¹⁴) / (1.38×10⁻²³) ≈ 308.5 K。
答案:C. 308.5