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[일반화학]

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대기 중에서 다음 광분해가 일어난다
\displaystyle \mathrm{NO_2+h\nu \rightarrow NO+O}

파장 \displaystyle 395\ \mathrm{nm}의 빛 \displaystyle 5.0\ \mathrm{J}가 대기에 조사되었고, 이 중 \displaystyle 2.0%%만이 \displaystyle \mathrm{NO_2}에 흡수되어 위 반응을 일으켰다고 하자. 광분해된 \displaystyle \mathrm{O} 원자는 모두 다음 반응으로 이어져 오존을 만든다고 하자.
\displaystyle \mathrm{O+O_2 \rightarrow O_3}

이 때 생성될 수 있는 최대 오존 분자 수에 가장 가까운 값은? \displaystyle (h=6.63\times 10^{-34}\mathrm{J\cdot s})

주어진 광자 1개의 에너지는
\displaystyle E=h\nu=h\dfrac{c}{\lambda}=(6.63\times 10^{-34}\mathrm{J\cdot s})\times \dfrac{299792458\mathrm{m/s}}{395\mathrm{nm}}\times \dfrac{10^9\mathrm{nm}}{1\mathrm{m}}=5.03\times 10^{-19}\mathrm{J} 가 된다.


\displaystyle \mathrm{NO_2}에 흡수된 빛의 에너지는 \displaystyle 0.1\mathrm{J}이므로, 빛을 흡수한 \displaystyle \mathrm{NO_2} 분자의 개수는

\displaystyle \dfrac{0.1}{5.03\times 10^{-19}}=1.99\times 10^{17} 개다. 따라서 생성된 산소 원자의 개수도 같으며, 모두 오존으로 변환되므로 생성된 오존의 개수도 같다.

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