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Ejercicio de energía, frecuencia y longitud de onda - Contenido educativo

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Subido el 28 de octubre de 2025 por Laura B.

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Bueno, pues vamos a ver un poquito este ejercicio que dice que la energía necesaria para ionizar el átomo de sodio es de, o sea, la energía, ay madre, para ionizar el átomo de sodio es 498,07 kilojulios por mol. 00:00:00
y nos pregunta a qué frecuencia equivale y si pertenece al espectro visible. 00:00:26
Vale, teniendo en cuenta que el espectro visible está entre los 3900 y 7800 angstrom. 00:00:44
Vale, entonces, parece un ejercicio de cambio de unidades, pero realmente es un ejercicio de aplicar fórmulas, ¿vale? 00:00:52
Entonces, para este tipo de ejercicio, que reacciona la frecuencia con la energía y con la longitud de onda, 00:01:02
tenemos que entender un poquito que la luz, o sea, la energía, es... 00:01:08
La luz es una onda, ¿vale? Entonces la luz es una onda y la vamos a ver como onda. 00:01:15
Como onda podemos medir dos cosas, la longitud de onda, que es la distancia entre pico y pico, 00:01:23
y podemos ver, si empezáramos a medir aquí y viéramos cuántas ondas pasan por segundo, ¿vale? 00:01:29
Cuántas ondas pasan por segundo, esa es la frecuencia, el número de ondas que pasan por segundo. 00:01:36
Por segundo. 00:01:44
Como esto es una distancia, el sistema internacional se mide en metros. 00:01:47
Y esta, como que el número de ondas no es una magnitud, entonces se mide directamente en segundos a la menos uno. 00:01:52
Pero como es una cosa que se usa mucho, tiene su propia unidad que es el hercio, 00:02:00
porque en honor a Hertz, que trabajó mucho con las ondas. 00:02:04
Entonces, unidades de longitud de onda en el sistema internacional, metros, unidades de frecuencia, 00:02:11
segundos a la menos uno, que es lo mismo que hercios 00:02:17
vale, y nos damos cuenta 00:02:19
las dos están muy relacionadas, porque cuanta más 00:02:21
distancia haya entre las ondas 00:02:23
menos ondas 00:02:26
pasarán por segundo 00:02:27
y cuanta, si la onda 00:02:29
tiene una distancia menor 00:02:31
o sea, tiene una longitud de onda menor 00:02:33
pues más pasarán, o sea que 00:02:35
cuando aumenta la longitud 00:02:37
de onda, disminuye 00:02:40
la frecuencia, y al revés 00:02:41
¿y esto por qué es? porque claro 00:02:43
La onda es una onda de luz y viaja a la velocidad de la luz. Entonces, lo que lo relaciona es que si yo sé que la velocidad es igual al espacio partido por el tiempo, pues esto, fijaos, que si yo digo que la velocidad de la luz que esté siendo C, 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo, porque es una constante, la velocidad de la luz siempre es 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo en el vacío y esto siempre lo consideramos que está en el vacío. 00:02:45
C, que es una velocidad, también sería espacio partido por tiempo. 00:03:15
¿Pero qué espacio queremos recorrer? 00:03:19
Pues vamos a recorrer, vamos a ver lo que recorre, pues una lambda, ¿vale? 00:03:22
Una lambda. 00:03:27
Y esto de uno partido por tiempo, ¿qué es lo que sería? 00:03:28
Uno partido por tiempo es un segundo a la vez. 00:03:30
En el fondo es una unidad de frecuencia, ¿vale? 00:03:33
Entonces, por eso podemos decir que la velocidad de la luz es la longitud de onda por la frecuencia, ¿vale? 00:03:35
Esa es una de las fórmulas importantes que tenemos en este tema. 00:03:43
Otra que tenemos importante es la de la cuantización de la energía, que nos dice que la energía tiene que ver con la frecuencia. 00:03:49
Cuanto más alta sea la frecuencia, más alta será la energía. 00:03:57
Y esto está relacionado por una constante que es la constante de Planck. 00:04:03
que no hay que sabérsela 00:04:05
porque os la voy a dar en el examen si se necesita 00:04:10
pero bueno, la voy a poner aquí 00:04:13
es 6,63, luego al final de usarla te la sabes 00:04:15
por 10 elevado a menos 34 00:04:18
entonces tenemos la primera fórmula y la segunda fórmula 00:04:20
y con estas dos se resuelve el ejercicio 00:04:24
en principio 00:04:26
entonces, nos dice 00:04:28
que la energía 00:04:32
es kilojulios por mol 00:04:35
pero yo lo que quiero es transformarlo en la energía necesaria 00:04:38
para un átomo de sodio 00:04:42
¿vale? para un átomo de sodio 00:04:44
porque yo quiero medirlo para un átomo de sodio, no para un mol 00:04:46
entonces yo lo que tengo es 00:04:49
que la energía es 498 por 00:04:51
o sea, 0,7 por 10 elevado a 3 00:04:56
julios por mol 00:04:59
¿Vale? Entonces yo quiero ver, o sea, yo quiero pasar de esto a los julios por átomo 00:05:01
Porque quiero saber cuál es la energía que necesito para ionizar un átomo 00:05:10
No un mol de átomos, sino un átomo 00:05:17
Aquí he multiplicado por 3, 10 elevado a 3 para pasar de kilojulios a julios 00:05:19
Que es igual que kilogramos a gramos, pues multiplicamos por mil 00:05:24
Vale, entonces como yo sé que quiero hacer esto, lo que hago es decir, vale, pues me tengo que poner mis factores de conversión, 498,07 por 10 elevado a 3, julios por mol, y yo sé que un mol de átomos de sodio es el número de abogadro de átomos, o sea, 6,022 por 10 elevado a 23 átomos. 00:05:27
Con lo cual, esto me da que yo tengo una energía de 8,27 por 10 elevada menos 19 julios por cada átomo. 00:05:53
O sea, es repartir esa energía entre el número de átomos que tengo en un mol. 00:06:05
Entonces, esta es la energía por átomo, que es la que yo quiero. 00:06:10
Entonces, dices, vale, ahora esa energía me pregunta que calcule la frecuencia de radiación capaz de efectuar dicha ionización. Una ionización es quitarle un electrón al átomo de sodio, entonces yo quiero ver cuál es la energía que le tengo que dar a un átomo de sodio para que pierda un electrón. 00:06:16
Pues esta, es muy pequeñita, porque claro, lo pierde enseguida. A poco que le des, lo pierde. Y ahora, de esa energía yo quiero saber la frecuencia. Entonces, yo tengo una energía que para un átomo de sodio yo tengo que gastar 8,27 por 10 elevado a menos 19 julios. 00:06:38
Vale, y ahora me preguntan, ¿cuál es la frecuencia de esta energía? 00:07:01
Vale, pues uso esta fórmula que me relaciona la frecuencia y la energía. 00:07:06
Entonces, si yo quiero saber cuál es la frecuencia, despejo y me quedaría que es la energía partido de la constante de Planck. 00:07:11
O sea, 8,27 por 10 elevado a menos 19 partido por 6,63 por 10 elevado a menos 34. 00:07:18
Y estos son 1,24 por 10 elevado a 15 segundos a la menos 1, porque esa es la unidad de la frecuencia, o hercios. 00:07:28
Y quedo más profesional si pongo hercios. 00:07:39
Vale, pues esta sería lo que me preguntan en el apartado A. 00:07:43
En el apartado B me preguntan, en el fondo me dicen, halla la longitud y compárala con estos datos. 00:07:47
Bueno, vamos a hallar la longitud de onda. 00:07:54
O sea, me están pidiendo la longitud de onda asociada. 00:07:57
Para eso es esta fórmula, porque yo tengo la frecuencia y tengo la constante de la luz, pues con eso hallo simplemente despejando la longitud de onda. 00:07:59
Despejando de ahí, la longitud de onda sería c partido de la frecuencia, o sea, 3 por 10 elevado a 8 partido por 1,24 por 10 elevado a 15. 00:08:14
Y esto es 2,4 por 10 elevado a menos 7 metros. 00:08:26
Y luego yo sé que un metro son 10 elevado a 10 angstrom. 00:08:34
Y eso me lo tengo que saber porque no me lo van a decir. 00:08:41
Pero un metro son 10 elevado a 10 angstrom. 00:08:43
Angstrom es una unidad típica de longitud. 00:08:46
Y eso no existe para la longitud, que es 10 elevado a 10 a la menos 10. 00:08:51
10 elevado a 10 angstrom es un metro. Como mil milímetros es un metro, pues estos millones de millones de millones serían, millones de millones angstrom serían un metro. Vale. Bueno, millones de millones de millones. No he hecho el cálculo de verdad de cuántos millones son, pero bueno, muchos millones. 00:08:56
Entonces, si esto lo hago, ¿qué me queda? Pues me queda 2.400 angstrom. 00:09:25
Y eso yo lo comparo con lo que me dicen. Para eso voy a minimizar un poco esto porque no tengo espacio. 00:09:29
Entonces, si yo digo que pertenece al visible, entonces yo sé que de todas las longitudes de onda, que van de menos a más, 00:09:48
El límite del visible está desde 3900 angstrom a 7800 angstrom. Esto es visible. Más longitud de onda sería el infrarrojo, luego vendrían las microondas y luego las ondas de radio. 00:10:02
Y por aquí, a longitudes de onda menores, tendríamos los rayos UVA, o sea, los rayos ultravioleta, el ultravioleta, ¿vale? Por decirlo más profesional, ultravioleta, y luego tendríamos los rayos X y luego tendríamos los rayos gamma. 00:10:29
Vale, entonces, yo tengo que ver dónde está mi dato. Mi dato son 2400 angstrom. Entonces, 2400 estará por aquí. No lo sé, pero por debajo de aquí. 00:10:52
O sea, no está entre estos dos, no está en el visible, está por debajo del visible, pero bueno, poquito, porque fijaos que entre medias hay como 3.000, vale, pues está unos mil y pico más abajo, pues será más o menos el ultravioleta, ¿vale? 00:11:08
o sea que no se habrá pasado a mucho más abajo, simplemente estará ahí en el ultravioleta. 00:11:33
Y por eso puedo decir que no será visible, será ultravioleta. 00:11:40
Y ya con esto está el ejercicio. 00:11:49
Materias:
Física, Química
Niveles educativos:
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  • Bachillerato
    • Primer Curso
Subido por:
Laura B.
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Visualizaciones:
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Fecha:
28 de octubre de 2025 - 19:20
Visibilidad:
Público
Centro:
IES LOPE DE VEGA
Duración:
11′ 53″
Relación de aspecto:
0.69:1
Resolución:
1334x1920 píxeles
Tamaño:
176.68 MBytes

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