Л. Лабовиц, Дж. Аренс - Задачи по физической химии с решениями (1134453), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Таким образом, точки равной интенсивности можно изобразить в виде сферической поверхности с точечным источником в центре. Только 150 Глава Х111 Х!Ч-1-1. Х)Ч-)-2. бна Геыера Кониентраннн у-глобулина с. г на !ОО мл Осмотнееское ланленне Р, мм Н,О 453 253 112 19,27 12,35 5,81 г Х)Ч-)-3. «еигеинае Х! Ч-)4. часть такого излучения захватывает счетчик Гейгера. Доля излучения, ноторую захватывает счетчик, называют геометрическим фактором О. Π— отношение сечения сферической поверхности захвата круглой щели счетчика к полной площади поверхности шара. Согласно рисунку, покажите, что и что для больших расстояний между !целью счетчика и источнином выполняется обратный квадратичный закон гт О= —. 4ан ' Глава ХЛГ ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТИ И КОЛЛОИДЪ| РАЗДЕЛ Х!Ч-! Суспензия 1 г гемоглобина в 1 л воды имеет осмотическое давление 3,6.10 ' атм при 25' С.
Определите вес частицы гемоглобина. При измерении осмотического давления раствора Ч-глобулина в 0,15 М Ъ)аС) при 37'С получены следующие данные [108!! Определите молекулярный вес Ч-глобулина. Установлено [1091, что связь между истинной вязкостью и молекулярным весом [М) раствора полиизобутилена при 20' С описывается формулой = 3,60 10 еМОО'. Определите молекулярный вес франции полиизобутилена в растворе с истинной вязкостью 1,80 дл г-'. Истинная вязкость может быть найдена нз уравнения где у)Π— вязкость растворителя, а с — концентрация, выраженная в граммах на ! децнлитр.
Получены [110[ следующие данные в растворе СС!е при 30' С по истинной вязкости полиизобутилеиа как функции молекулярного веса [М). Покажите, что зтн данные согласуются с уравнением [у)) = КМ'. Оце- ните К и а. Истинная вязкость определена в преды- дущей задаче. !53 Химия поверхности и ноллоидаг 152 Глава Х/!г !ч1, лл г !260000 463000 !10000 92700 48000 10000 9550 7080 4,30 2,06 0,78 0,73 0,43 0,15 О,! 38 0,115 Х1Ч-1-8. в а Ъ Х! Ч-1-5. а М1 25000 31800 39500 57000 100000 224000 380000 0,30 0,35 0,40 0,48 0,71 1,16 1,76 Х1Ч-2-1.
Х1Ч-1-6. Х1Ч-1-7. Х1Ч-2-2. !', гмг Ь а Р, агм Р, агм х, г к, г 1380 3000 4260 7320 10020 0,167 0,272 0,330 0,408 0,432 Определите графически а и К из формулы [т)) = КМ' для буна гу (синтетический каучук), растворенного в толуоле, по следу!ощим данным: [а1! — истинная вязкость, определенная в задаче Х1Ч-1-3; М вЂ” средний молекулярный вес.
а) Какова поверхность куба, имеющего ребро ! см? б) Какова общая площадь поверхности того же мате- риала, если он размельчен на кубики коллоидного размера, имеющие ребро 10 ' см. Выразите резуль- тат в хат. Адсорбцня кислорода на гладком железе исследова- лась прн — !83'С [1!!). На основе следующих выбо- рочных данных покажите, что скорость адсорбции подчиняется кинетике реакции первого порядка, и оцените константу скорости. У вЂ” объем, адсорбированный па поверхности образца железа за время 1, У, — объем, адсорбированный при равновесии и равный 0,45! см'. Объясните качественно различие двух следующих ад. сорбционных кривых: 0 Р/ Ро Р/ Рв ! а 5 а) Нв на Ге при — !95'С; б) Вг, на 8!Ов при 79'С, Ро — давление пара адсорбата.
РАЭДЕЛ Х!Ч-2 Поверхностное натяжение у водного раствора масляной кислоты с объемной концентрацией с при 18'С подчиняется эмпирическому уравнению уо — у = = 29,8 !и(! + 19,64с),где уо — поверхностное натяжение чистой воды[!12), Применивуравнение адсорбции Гиббса — «т вычислите 5 — избыточную концентрацию растворенного вещества на ! ем~ поверхности, если с = 0,0! М.
Каким будет 8 при с-м оо7 Адсорбция азота на древесном угле исследовалась при — 77'С, причем найдено, что 0,0946 г образца угля адсорбировалп следующие количества азота к при указанном давлении Р [1!31: 3,5 0,0119 25,7 0,0192 !0,0 0,0!61 33,5 0,0195 ! 6,7 0,018! 39,2 0,0196 4$,6 0,0199 Глава ХЛI 154 ХЧ-1. в) 1д~ — )=Й Я Х У-2. с . моляряость уксусной кислоты, оставыейся в растворе лри равновесны се, моларность уксусной кислоты в растворе Ло лобавления угля Вес угля лг, г . 3,96 3,94 4,00 4,12 4,04 4,00 0,434 0202 0,0899 0,0347 0,0113 0,00333 0,503 0,252 0,126 0,0628 0,0314 0,0157 ХЧ-З. ХЧ-4. Ек 3 000' !О и Ей=3,500 10 ". Ео=О' Е, = 1,000 ° 10 "; ХЧ-5. Нанесите на диаграмму эти данные таким образом, чтобы получить прямую линию в соответствии со следующими зависимостями, и оцените постоянные.
Нет необходимости строить графики по уравнениям в их данной форме. Сначала, если необходимо, переведите уравнения в форму, которая дает прямолинейную зависимость; т — вес угля (г). Р 1+йгР. а)— !л/ ! 1 ° б) —" = яРц"; Х!Ч-2-3. Получены следующие данные по адсорбции на древесном угле уксусной кислоты из водных растворов (во всех случаях объем раствора с углем был постоянным, 200 мл): Покажите, что эти данные удовлетворяют изотерме адсорбции Фрейндлиха — '= йоцл е где х — количество граммов адсорбированной уксус- ной кислоты.
Оцените постоянные й и л. Глава Х)у КВАНТОВАЯ ХИМИЯ И СПЕКТРОСКОПИЯ а) Вычислите работу пг, необходимую для удаления двух атомов водорода (каждый с массой 1,7 10" г) от их равновесного расстояния 0,74 А до бесконечно большого, приняв, что гравитационное притяжение между двумя атомами водорода — единственная сила, которую следует учесть. Универсальная гравитационная постоянная 6 = 6,670 1О-' дин смй.гй. б) Экспериментальная энергия связи Н вЂ” Н указывает, что фактически энергия, необходимая для удаления двух атомов Н, равна 6,7 10 'У эрг. Каков смысл различия между этими данными и данными, полученными в пункте (а).
Вычислите электростатический заряд (эл. ст. ед.) на капле масла с плотностью 0,920 г см-' и радиусом 1,24 10" см, находящейся неподвижно на одном уровне в воде, к которой приложено электрическое поле напряженностью 4,5 10' В см '. ! В = 3,34 !О й стат. В. Плотностью воздуха можно пренебречь. Человек, адаптйрованный к темноте, может воспринимать желтую часть света, если скорость попадания случайных фотонов на сетчатку глаза составляет около 500 фотонов в 1 сек. Определите энергию (Вт), соответствующую этой скорости попадания, приняв длину волны 5000 А. Некоторая система имеет четыре уровня энергии Е„, обозначаемые квантовым числом и, со следующими энергиями (эрг): Правило отбора для проходящего света в этой системе Лп = -ь1 (или ьЗ) ..Составьте таблицу разности энергий, частот и волновых чисел (см-'), соответствующих всем линиям, которые могут наблюдаться в спектре поглощения системы.
Исходя из закона излучения Планка зало ьь' ь'"и': о ' Глава л'т' 156 Квантовая килття и сявктросковая ХЧ-11. т=Лт1т'~ —, — — ) »з д» тт' ) о ХУ-12. ХУ-6. ХУ-13. ХЧ-7. Х У-14. ХЧ-8. Х У-й. ХЧ-15. ХУ-10. ХЧ-16. выведите уравнение Стефана — Больцмана р=оТ', где р — средняя общая энергия излучения от Л=Одо Л=со: ют р = ) рл т(х = а Тв.
о (Примечание. Пусть х = Ьс)ЛйТ. Необходимо взять интеграл Исходя из закона излучения Планка, выведите закон сова смещения Вина Л„,„, = —., 1, где Лп — длина Г волны, когда р максимально при данной температуре. Исходя из закона излучения Планка, выведите урав- ЬпяТ пение Рэллея — Джинса рх = —,, которое применимо только при больших длинах волн. Исходя из закона излучения Планка, выведите уравСтс-с,/ЛГ пение Вина рх —— ,, которое применимо тольЛт ко при малых длинах волн. Предположим, что излучеттие находится в равновесии со стенкой' (концом) одномерной полости длиной при температуре Т. Аналогичную картину можно наглядно представить, предположив трехмерную полость в форме прямого цилиндра или призмы, только вдоль оси которой возможно распространение электромагнитных волн.
Найдите: а) число различных стоячих электромагнитных волн в этой одномерной полости с частотами между т и ч + т(т; б) количество электромагнитной энергии, соответствующей интервалу частоты ч и я+ с(т в этой полости, согласно теории Планка.
а) Возможная энергия действия электромагнитного излучения с частотой т равна пйчт, где п=О, 1, 2, ... и (т — постоянная. Использовав это предположение (вместо предположения Планка о величине энергии пйтт), получите выражение для плотности излучения с частотой между ч и ч+ т(т, находящегося в равновесии со степкой полости при температуре Т. б) Из полученного результата найдите плотность всей энергии при всех частотах в полости в зависимости от температуры. Каковы значения и, и пт при применении комбина- ционного принципа Ритца в каждом из стсдующих случаев: а) расчет 0 для линии поглощения, обусловленной полной иопизацией атома водорода из основного состояния; б) расчет 9 для линии поглощения серии Пашепа, обусловленной переходом электрона в атоме водорода с низшего уровня этой серии (тг~=З) иа третий от этого уровень той же серии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
