Л. Лабовиц, Дж. Аренс - Задачи по физической химии с решениями (1134453)
Текст из файла
Л. ЛАЬОВИЦ, Дтк, АРЕНС АСАОЕМ!С РЕЕЗЗ меъч уоик еомООМ 396З ИЗДАТЕЛЬСТВО еМИР» МОСКВА, 1972 РЙОВ1 ЕМЗ АЮ ЗОШтЮЫЗ РН т'3! СА~. СНЕМ! ЗТге'т' Т.ЕОНАЛР С. ТАВОТУ/ТЕ огега Соиеде Гог Гогоел, Теенйоа ПпГоегеиу УОНФ 8. АВВНТВ Т'ое Сиу Соиеуе оГ' Ме Сиу Пгйоегеиу оГ" УЕге Тога ЗАДАЧИ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ С РЕШЕНИЯМИ Перевод с английского канд.
хим. наук В. П. ВЕНДНЛЛО Под редакцией проф. Ю. В. ФИЛИППОВА УДК 54В! (076.51 лрддисловие Рсдикния литеритуры по химии Ю. Филиалов 2-5-4 86.72 В книге собраны задачи по основпыч разделам Физической хи. ь1ни, прочем полавляюшее большинство их составлено по оригинальным литературным данным, что прелставляет особый интерес. В отличие от имеющихся задачников в книге даны подробнь|е решения всех задач, что обеспечит возможность успешной самостоятельной подготовки студентов, а также в значительной мере облегчит работу преполавателей прн подборе наиболее интересного материала для проведения занятий.
Учитывая отсутствие подобных учебных пособий, задачник предназначен прежде всего для студентов и преподавателей вьюших учебных заведений. Благодаря очень удачноиу подбору и изложению материала книга окажет также большую помопгь преподава. гелям смежных дисциплин, научным работникам и инженерам в овладении основзмн физической химии. Практическое освоение физической химии требует от изучающего этот предмет непременного умения решать примеры и задачи. К сожалению, в настоящее время у нас очень мало хороших сборников задач по физической химии.
Данная книга призвана восполнить этот недостаток, тем более, что в ней приведены задачи с подробными решениями. Последнее обстоятельство придает особую ценность кинге и делает ее уникальной. Она будет полезной пе только студентам, особенно изучающим физическую химию самостоятельно, но и преподавателям, облегчая им подбор задач для проведения семинаров. Задачи, приведенные в книге, практически охватывают все разделы курса физической химии: это газы, классическая термодинамика, электрохимия, кннетика, фотохнмня, радиохимия, коллоидные системьг, квантовая химия и спектроскопия, статистическая термодинамика.
Подавляющее большинство задач составлено по оригинальным литературным работам, что представляет особый интерес. Материал каждой главы (за исклгочением гл. Х'тг) разделен на три категории сложности: от простейших задач, требующих простой подстановки величии в известные формулы, до задач, при решении которых необходима определенная самостоятельная работа. Следует отметить, что распределение материала в книге не всегда отвечает современному содержани|о физической химии.
Так, задачи гл. 1 — раздела не первостепенной важности в современной физической химии — разнообразны и многочисленны, а в то же время задачи гл. 1Ч по расчету абсолютных энтропий или гл. Х1, в которой речь идет о химической кипетике, либо не отвечают месту и значению, которое оии занимают в физической химии, либо не охватывают всей проблемы в целом.
Тем не менее можно смело утверждать, что благодаря широте охвата материала и оригинальности решения многих задач, книга Л. Лабовица и Дж. Аренса представляет исключительный интерес и найдет многочисленных читателей. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ Настоящая книга служит дополнительным источником задач для студентов н должна помочь им в изучении физической химии.
Материал каждой главы разделен на три категории трудности. Исключение составляет гл. ХЧ, большинство задач которой последовательны по характеру. Задачи первого раздела относительно легки, второго — средней трудности, третьего — довольно трудны. Мы надеемся, что задачи третьего раздела будут стимулировать у студентов интерес к физической химии; вообще говоря, эти задачи требуют глубокого понимания, интуиции в физической химии, а также некоторого «воображениям Для решения задач второго раздела необходимо достаточно хорошо знать предмет, чтобы справиться с несколько усложненными условиями,иметь отличпую точку зрения по сравнению с общепринятой, и также понимать материал значительно глубже, чем просто уметь подставить численные значения величин в соответствуюшие формулы. Задачи первого раздела, в своей основе, классические.
Все три типа задач требуют знаний полного курса физической химии. Мы использовали буквы с черточкой наверху (р и др.) для обозначения как мольных, так и парциальных мольных величин; другие обозначения стандартны или объясняются в тексте. Константы равновесия даются в виде безразмерных величин, учитывая, что давление выражено в атмосферах, а концентрация — в молях на литр. Л. Лабовиц Дж. Арене ЗАДАЧИ Глава 1 НДЗДКЛ Рп Пузырек газа с диаметром 1 см, находящийся у дна озера при температуре 5'С и давлении 3 атм, поднимается на поверхность, где температура 25'С и давление ! атм.
Какой будет диаметр пузырька, когда он достигнет поверхности? (Присутствием в пузырьке водяного пара можно пренебречь.) При определении молекулярного веса озона [11 получены следующие данные: температура 28,2' С; вес колбы, наполненной озоном, 6,7624 г; вес эвакуированной колбы 6,5998 г; давление озона в колбе 274,4 мм рт. ст.; обьем колбы 235,67 см'. Вычислите молекулярный аес озона.
Молекулярный вес диэтилового эфира определялся по методу Майера [2]. Получены следующие данные: вес эфира 0,1023 г; объем вытесненного воздуха 35,33 см'1 температура 32,5' С; атмосферное давление 743,95 мм рт. ст. Вычислите молекулярный аес эфира, Некоторый газ имел следующие плотности при 300'К: 1-1-1. 1-1-2. 1-1-3. 1-1-4. давление, атм Плитиасть, г л 0,4000 0,8000 1,0000 1,812 3,088 3,900 1-1-5, 0,200 0,800 0,800 0,2796 0,7080 1,1476 давление, атм Плитиасть, г л Определите молекулярный вес этого соединения. Используя закон Максвелла о распределении молекул по энергиям ай=К '17 в е-маг т18, напишите выражение для доли молекул идеального газа, трансляционная кинетическая энергия которых больше некоторой величины ее. Для определения значения числа Авогадро исследовали под микроскопом распределение коллоидпых чаСтиц гуммигута, суспепзированпого в воде, как функ- 1-1-6.
1-1-7. Определите молекулярный вес газа с точностью, кото- рую могут дать этн данные. Зависимость плотности газообразного метиламипа от давления исследовалась при температуре 0'С [31. Были получены следующие данные: Глава 1 Гаэы 1-2-2. 1-2-3. 1-2-4. РАЗДЕЛ 1-2 1-2 5. цию высоты !4). В одной из серий измерений полу- чены следующие данные (при 15'С); Высота а, мкм 5 35 Среднее относительное число частиц л на 100 47 высоте Й эа некоторый период времени .
Плотность частиц 1,206 г.см-а; плотность воды 0,999 г см-э. Радиус частиц равнялся 0,212 мкм (1 мкм=10 ' см). Рассчитайте число Авогадро из этих данных. Постройте графин зависимости функции плотности ве- роятности /(р) от скорости молекул водорода при О'С. Вычислите среднюю длину свободного пробега моле- кул аргона при 25' С и давлении 1 мм рт. стц диа- метр молекулы 2,86 А. Вычислите число столкновений г молекул азота за ! с в одном кубическом сантиметре при ! мм рт. ст. и 25 С; диаметр молекулы 3,16 А.
Смесь 90 мол.% водорода и 10 мол.% дейтерия вы- текает через узкое отверстие с сечением 0,30 ммэ. Рассчитайте состав газа, первоначально прошедшего через отверстие. Вычислите давление (в атмосферах), создаваемое 2 молями пара хлорбензола, занимающими объем !О л при 25' С. Используйте; а) закон идеального газа; б) уравнение Ван-дер-Ваальса (а=25,43 ла;и', Катм моль ', Ь=0,1453 л моль '). Коэффициент сжнмаемости Х=РЦпйТ для СОэ при 0' С и !00 атм равен 0,2007, Вычислите объем 0,1 моля газа при 100 атм и 0' С. Используйте: а) закон идеального газа; б) коэффициент сжимае- мости.
Коэффициент сжимаемости 2=Р)7/п)тТ для азота Ма при — 50'С н 800 атм равен 1,95; при 100'С и 200 атм 1,10. Объем некоторого количества азота при — 50'С и 800 атм равен 1 л. Вычислите объем того же количества азота при 100'С и 200 атм. Для газа Ван-дер-Ваальса Рар — — ЗЬ, Р„р — — а/27Ьт и Т„р — — 8а/27ЬЙ.
Определите из этих критических точек коэффициент сжимаемости газа. Температура кипения и-гексана при 760 мм рт. ст.со- ставляет 68,9'С. Оцените приближенно критическую температуру этого вещества, Зависимость коэффициента термического расширения гелия сс от давления приведена ниже (5), Вычислите температуру ('С), соответствующую абсол!отному нулю. Р, мм рт, ст. 5048 520,5 760,1 1!02,9 11!6,5 а ° 1ое 3658,9 3660,3 3659,1 3658,2 3658,1 Плотность р (г л-') некоторого газа при 300,00' К определяется уравнением р = 2,000Р + 0,0200Р', где Р— давление, выраженное в атмосферах.
Вычислите молекулярный вес газа с точностью до четырех значащих цифр. Определение атомного веса хлора проводили методом измерения предельной плотности газообразного хлористого водорода (6). В одной из серий измерений найдено, что в стеклянном сосуде объемом 465,856 сма содержались следующие весовые количества хлористого водорода (при указанном ниже давлении и 0'С): Вес НС1, г 0,76097 0,75731 0,75481 0,75968 Барометрическое да- 756,76 753,38 750,83 755,79 вление, мм рт. ст. В другой серии опытов получены следующие данные по зависимости произведения Р)7 (для хлористого водорода) от давления при 0' С: Р, мм рт.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
