Материал: Основы физической химии

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

254

Ответы

§ 11

11-1.	0,594.
11-2.	0,163 моль · л−1.
11-3.	0,67.
11-4. m2γ		2, 4m3γ			3, m2γ	2, 27m4γ	4.
11-5.		±			±	±	±
11-5.	0,00634.
11-6.	7,44 · 10−5.
11-7.	a± = 0,139; a = 3,74 · 10−4.
11-8.	0,90 моль · кг−1.
11-9.	0,320 моль · кг−1.
11-10.	0,05 моль		·	кг−1.
11-11.	0,02 моль		·	кг−1.
11-11.	0,02 моль		·	кг−1.
11-12.	0,06 моль		·	кг−1.
11-12.	0,06 моль		·	кг−1.
11-13.	2,73 г.		·
11-13.	2,73 г.
11-14.	γ(K+) = 0,895; γ(Al3+) = 0,367; γ(SO42−) = 0,641.
11-15.	γ(Ca2+) = 0,695; γ(Cl−) = 0,913; γ± = 0,834.
11-16.	γ(Ca2+) = γ(SO42−) = γ± = 0,657.
11-17.	1,4%.
11-18.	1 · 104%.
11-19.	0,905.			моль · кг−1.
11-20. 2,25 · 10−9				моль · кг−1.
11-21.	30 нм, 9,6 нм, 3,0 нм.

§ 12

12-1.	5,5 · 10−6	См · м−1.
12-2.	138,3 См · см2 · моль−1.
12-3.	387,9 См · см2 · моль−1.
12-4.	2,0 · 10−2	См · м2 · моль−1.
12-5.	8,10 · 10−6 моль · л−1.
12-6.	0,319.
12-7.	0,82; 0,0028.
12-8.	3,5 · 10−4	м · с−1.
12-9.	5,2 · 10−5	м · с−1; 193 с.
12-10.	0,097.
12-11.	116,7 См · см2 · моль−1.
12-12.	390,7 См · см2 · моль−1; 1,75 · 10−5.
12-13.	r = 2,0 A;˚ λ0 = 2,7 · 10−2 См · см2 · моль−1.
12-14.	19,9 См · см2 · моль−1; 191,1 См · см2 · моль−1.

				§ 12. Ответы	255
12-15.	κ = 0,1264 См			м−1; x(Na+) = 2,46 мм; x(Cl−) = 3,75 мм.
12-16.	˚			· ˚
12-16.	0,263 A, 0,464 A.
12-17.	˚
12-17.	r = 2,5 A; n(H2O) = 5.
12-18.	0,179 моль · л−1; 2,737 · 10−4 См · м2 · моль−1.
12-19.	K = 1,75 · 10−7 (моль · л−1); pH = 5,29.
12-20.	α = 0,125; [H+] = 1,22 · 10−4 моль · л−1; λ0 = 330,7 См · см2 · моль−1.
12-21.	K = 5,6 · 10−4			(моль · л−1); α = 0,09; [OH−] = 5,6 · 10−3	моль · л−1.
12-22.	248 Ом−1 · см2 · г-экв−1.
12-23.	1,77 · 10−5		(моль · л−1).
12-24.	15,2 кДж	·	моль−1.
		·

§ 13

13-1.

E◦ = −0,036 В.

моль · кг−1.

13-2.

1,77 · 10−10, 1,33 · 10−5

13-3.

2,63 · 10−18, 8,70 · 10−5

моль · кг−1.

13-4.

+0,12 В.

13-5.

1,66 · 106.

13-6.

6,75

10−13.

13-7.

1,48; 49,0; 8,0 · 1016.

13-8.

0,84.

13-9.

2,04.

13-10.

На 4,5%.

13-11.

0,0296 В.

13-12.

−0,4141 В.

13-13.

−0,187 В.

13-14.

E = +7,7 мВ.

13-15.

+1,143 В.

13-16.

γ± = 0,756.

13-17.

E◦ = 1,086 В.

13-18.

E = 1,250 В.

13-19.

G =

−

44,0 кДж

моль−1;

H = 53,8 кДж

моль−1;

rS = 328 Дж · моль−

· К−

13-20.

rH = −217 кДж · моль−1.

13-21.

rS = −18,75 Дж · моль−1 · К−1.

13-22.

G◦ =

−

6,88 кДж

моль−1;

H◦ =

−

21,2 кДж

моль−1

;

S◦ = −48,1 Дж · моль−

К− .

rS = 6,43 Дж · моль−1 · К−1.

13-23.

rH = −209,7 кДж · моль−1;

13-24.

E = 1,018 В.

13-25.

E = 0,4910 В.

256

Ответы

13-26.	pH1 = 7,37, pH2 = 6,93.
13-28.	rG◦ = −28,9 кДж · моль−1.
13-29.	K = 3,6 · 1038.
13-30.	rG◦ = −108,4 кДж · моль−1; а), б) — направление процесса не
изменится.

§ 14

		n+1
14-1. C =		a	, E =	n + 1		.
		n!			a
14-2.	W = 6!/(2!2!2!) = 90.
14-3.	vx = 0, Eкин =				kBT		, vmax = 0.
					2
14-4.	337 м · с−1.
14-5.	1200 м · c−1.
14-6.	378 К.
14-7.	1600 м · c−1.
14-8.	363 м · c−1.
14-9.	0,467. Не зависит.
14-10.	Eкин = 3kT/2. Не равна.
14-11.	Справедливо.
14-12.	0,619.
14-13.	T = 1248 К.
14-14.	Средняя энергия: 4,54 · 10−5E при низких температурах; 0,567E при
средних; 2,21E при высоких температурах.
14-15.	а) E = 0; б) E = 3E/4.
14-16.	Eэл = 475 см−1.
14-17.	Eэл = 761,5 см−1; N0/N = 0,334.
14-18.	N0/N = 0,701, N1/N = 0,238.
14-19.	Eэл = 129,4 см−1.
14-20.	E0 = 0, E1 = kT ln 3, E2 = kT ln 5.
14-21.	Eα − Eβ = 1430 Дж · моль−1.
14-22.	Ei < E .

§ 15

15-1.

Sm = R ln 2 = 5,76 Дж · моль−1 · К−1.

15-2.

3N + 1

≈

3NkT

, E =

3N − 1

≈

3NkT

max

E =

3N + 1

1/2 kT.n/2

15-3.

c(N) =

+ 2

§ 15. Ответы

257

15-4. а) n

NE − U

, n

; б) S = k (N ln N

−

ln n

0 −

ln n

);

в) T =

; T < 0 при

< U < NE.

−

, U

15-5.

Q = 1 + 2 exp −

− U0

2NAE

2 + exp (E/kT )

15-6.2

U − U0 = 3NkT/2; F − U0 = const · T − (3NkT /2) ln T − NkT ln V −

− akT N

/V ;

kT /V

S = S0 + (3Nk/2) ln T + Nk ln V + akN

/V ; p = NkT /V − aN

15-7. 1) Z(T ) T α; 2) Z(T ) T β.

15-8.

1) Z(V ) V N ; 2) Z(V ) (V − Nb)N · exp[N2a2/(kT V )] (a и b даны

в расчете на одну молекулу).

∂U

∂p

∂S

∂p

15-9.

T = T

V − p;

T =

V .

∂V

∂T

∂V

∂T

15-10.

Z(T , V2)

W = −kT ln

Z(T , V1)

15-11.

При равномерном распределении: pi = 1/N.

15-12.

а) E1 = 2E2, σ1 = 2σ2. б) Q1

= 1 + 2 exp (−2ε/kT ) + exp (−4ε/kT ),

1/2

T →∞

Q2 = 1 + exp (−2ε/kT ) = Q1

, E1 −−−−→ 2ε.

15-13.

Указание. Достаточно рассмотреть систему из двух уровней.

15-14.

Qосц =

2πkT

§ 16

16-1.	Qпост =	2πmkT			1/2 l.
			h2

16-2.			20	К.
	Tпост 10−
16-3.	Qпост(O2) = 7,51 · 1030.
16-4.	Qкол(I2) = 4,41.
16-5.	Qкол(CO2) = 6,77 (основной вклад вносит колебание ω2).
16-6.	Qвращ(F2) = 108.

16-7. Увеличится. Указание. Если один из двух уровней энергии увеличивается на ε, а другой на такую же величину уменьшается, то сумма по состояниям увеличивается независимо от величины ε.

16-8. N0/N = 0,795.

16-9. а) 1,2% орто-H2 и 98,8% пара-H2; б) 49,7% орто-H2 и 50,3% пара-H2; в) 72,9% орто-H2 и 28,1% пара-H2.

16-10. а) J = 7, б) J = 13.

16-11. T = 230 К.

16-12. T = hcBJ(J + 1)/k.

16-13. Eвращ = kT.

258

Ответы

16-14.

Eкол =

. При низких температурах

exp (ω/kT ) − 1

Eкол → ω exp (−ω/kT), при высоких температурах Eкол → kT .

16-15.

Zконф = V N .

16-16.

Зависит для всех систем, кроме идеального газа.

16-17.

exp

aN(N − 1)

16-18.

конф

(n − N)!N!

kT V1

Sпост(Cl2) = 161,5 Дж · моль−1 · К−

16-19.

Sпост(O2) = 148,6 Дж · моль−1 · К−1.

16-20.

Sвращ(CO) = 51,0 Дж · моль−1 · К−1.

16-21.

Sвращ(HBr) = 36,7 Дж · моль−1 · К−1.

16-22. NO2.

16-23.

Sвращ(O2) = 48,1 Дж · моль−1 · К−1.

16-24.

Sвращ(CO) = 47,1 Дж · моль−1 · К−1.

16-25.

Sвращ = 37,3 Дж · моль−1 · К−1.

К−1,

16-26.

кол

(298) = 0,543 Дж

моль−1

, C

(298) = 1,99 Дж

моль−1

кол

(1273) = 8,37 Дж

К−

,кол

К−

CV ,кол(1273) = 7,61 Дж · моль−1 ·

К−

16-27.

T = 298 К: Qвращ = 116,2, Sвращ = 47,85 Дж · моль−1 · К−1,

V ,вращ

= 8,314 Дж

моль−1

К−1; T = 1273 К: Q

вращ

= 496,5,

Sвращ = 59,92 Дж · моль−1 · К−

, CV ,вращ = 8,314 Дж · моль−1

· К−

К−1

16-29.

T = 298

К: Q

= 5,54

1030,

= 154,1

Дж

моль−1

= 12,47 Дж

моль−

пост

= 2,09

V ,пост

К−

; T = 1273 К: Q

пост

Sпост = 184,3 Дж · моль−1 · К−

, CV ,пост = 12,47 Дж · моль−1 ·

К−

16-30.

а)

0,337

Дж

моль−1

К−1;

б)

0,992

Дж

моль−1

К−1

;

в) 1,507 Дж · моль−1 · К−1.

16-31.

S = 154,7 Дж

моль−1

К−1, U

−

= 3716 Дж

моль−1,

−

= 6194 Дж

42,4 кДж

моль− ,

моль− , F

G − U0 = −39,9 кДж · моль− .

16-32.

S(HCl) = 182,3 Дж · моль−1 · К−1.

моль−1

К−1,

16-33.

S = S

пост

+ Sвращ + Sкол = 266,1 Дж

−

= 13,4 кДж

= 17,6 кДж

моль− ,

моль− , H

F − U0 = −119,7 кДж · моль− , G − U0 = −115,5 кДж · моль− .

16-34.

Cp,m(CO) = 7/2 R, Cp,m(C2H4) = 4R.

16-35.

CV ,m(HCl) = 5/2 R, CV ,m(NO2) = 3R.

16-36.

CV ,m(H2O) − CV ,m(CO2)

R/2

(H2O

—

нелинейная

молекула,

CO2 — линейная молекула).

16-37.

CV ,m(N2O) > CV ,m(CO2) за счет низкочастотного колебания

ν2 = 588 см−1.

16-38.

+ 3R.

CV ,m =

R ln Tкол

16-39.

CV ,эл(NO) = 0,688 Дж · моль−

· К−

Источник: https://studfile.net/preview/16442864/

Смотрите также:





Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)