A fotossíntese e os fótons.

(Ita 2010-adaptada)  No processo de fotossíntese, as moléculas de clorofila do tipo “a” nas plantas verdes apresentam um pico de absorção da radiação eletromagnética no comprimento de onda λ = 680 nm= 6,80 × 10^–7 m

   Considere que a formação de glicose (C₆H₁₂O₆) por este processo de fotossíntese é descrita, de forma simplificada, pela reação:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O_{2 .}

    Sabendo-se que a energia total necessária para que uma molécula de CO₂ reaja é de 2,34 × 10^–18J,. Determine o número  de fótons que deve ser absorvido para formar 1 molécula de glicose é

DADOS:

1)     A equação fundamental da ondulatória é  c = l.f ; onde c é a velocidade da luz no ar= 3.10⁸ m/s

2)     A energia E transportada por um fóton é dada por: E = h. f ; onde h é a constante de Planck = 6,6.10^-34  J.s

^Solução:

^{i) Cálculo da energia fornecida para a produção de 1 molécula de glicose}    C₆H₁₂O₆  

  _{Como 6 moléculas de}  CO_{2  produzem 1 mlécua de glicose, concluímos que formar 1 molécula de glicose é  necessário uma energia Eg  = 6.} 2,34 × 10^–18J,. =  14,04.10^–18J

ii)  Cálculo da frequência da luz incidente

Sabemos que  c =  λ.f        f = c/λ        f =       3.10⁸                      f   = 4,4 × 10¹⁴    Hz  

                                                                  6,80 × 10^–7             

iii) Cálculo da energia relativa a 1 fóton

E = h. f        E  =   6,6.10^-34.  4,4 × 10¹⁴    =   2,9.  10^-20 J           

iv) Cálculo do número de de fótons:

                                            

N =   14,04.10^–18  
         2,9.  10-20

N = 48 fótons