Zadanie 2c, Paper 2, maj 2025, TZ2, Chemia IB HL

6 pktobliczenioweśrednie (szac.)Paper 2, maj 2025, TZ2

Wzorowane na: Chemistry HL Paper 2, May 2025, TZ2, pytanie 2(c). Treść, dane i kontekst są zmienione; sprawdzane umiejętności, format i punktacja jak w oryginale.

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Wspólne informacje do wiązki zadań

Gallium, a group 13 metal, melts at about 30 °C and is used in semiconductors such as gallium arsenide.

Polecenie

Gallium was discovered in 1875 from its atomic emission spectrum, which contains two strong violet lines.

(i) State which feature of an emission spectrum allows the ionization energy of the element to be determined.

(ii) Using sections 1, 2 and 9 of the data booklet, calculate the wavelength of the radiation whose photons have energy equal to the first ionization energy of a gallium atom.

(iii) The first ionization energy of germanium is higher than that of gallium. Explain this difference in terms of nuclear charge and the shielding of the outer electrons.

Korepetytor AI

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Odpowiedź z klucza

(i) the convergence limit «of the lines at the high-frequency end of the spectrum» ✔

(ii) energy per atom «=579×103 J mol−16.02×1023 mol−1= \dfrac{579 \times 10^3\ \mathrm{J\,mol^{-1}}}{6.02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}}» = 9.62 × 10−19 «J» ✔

frequency «=Eh=9.62×10−196.63×10−34= \dfrac{E}{h} = \dfrac{9.62 \times 10^{-19}}{6.63 \times 10^{-34}}» = 1.45 × 1015 «s−1» ✔

wavelength «=cf=3.00×1081.45×1015= \dfrac{c}{f} = \dfrac{3.00 \times 10^8}{1.45 \times 10^{15}}» = 2.07 × 10−7 «m» / 207 «nm» ✔

(iii) germanium has the greater nuclear charge «32 protons compared with 31» ✔

the shielding is the same in both atoms, because the valence electrons are in the same energy level / the number of inner electrons is the same, so the valence electron of gallium is held less strongly ✔

Schemat punktowania

(i) [1] convergence limit; accept 'high-energy limit of the continuum'. (ii) [3] M1 energy per atom; M2 frequency; M3 wavelength; award [3] for a correct final answer; ECF at each step. (iii) [2] M1 nuclear charge comparison; M2 shielding unchanged. Do not accept 'germanium atoms are smaller' for M1.

Komentarz. In (ii) the ionization energy in section 9 is per mole; dividing by the Avogadro constant before using E = hf is the step most often omitted.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.