влияние на разрушение озона в атмосфере по сравнению с хлорсодержащими органическими веществами.
18.Энергия разрыва связи в молекуле Cl2 составляет 240 кДж/моль. Вычислите, при какой максимальной длине волны света будет происходить диссоциация молекулы хлора на атомы. В какой области электромагнитного спектра будет находиться излучение с такой длиной волны?
19.Значение рН газированного лимонада составляет 3.4. Вычислите парциальное давление диоксида углерода внутри закрытой банки с лимонадом. Какие другие, неорганические частицы содержатся в растворе? Вычислите их концентрацию.
20.В районе Лос-Анджелеса иногда наблюдается явление температурной инверсии, при котором температура воздуха увеличивается с высотой (напомним, что в обычных условиях температура воздуха нижних слоев атмосферы уменьшается с увеличением высоты). Что происходит в условиях такой инверсии с загрязняющими воздух веществами, выбрасываемыми с выхлопными газами автомобилей? Ответ объясните.
16
ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ
Атмосфера
1.а) 0.162 Па; б) 1.21 10-3 мм рт.ст.; в) 1.6 ppm; г) 1.14 мг м-3; д) 4.3 1013 молекул см-3.
2.Концентрация в воздухе в 160 раз превышает значение ПДК. 3. 1.41 1012. 4. 8.32
года. 5. 109 000 м3. 6. N2 79 кПа, O2 21 кПа, CO2 0.0354 кПа. 7. 0.507 мг л-1.
8. 8.38 1023 молекул. 9. 2.69 1025 молекул. 10 12 баллонов. 11. 714 г м3; 8.92 10-5
мг м-3. 12. 13.4 мг м-3. 13. 128. 14. а) 1.99 109 частиц; б) 1.6 м2; в) 16.0 м2. 15. 1.57 104
дней. 16. 3.87 10-8 г м3.17. 4.68 1013 молекул см-3. 18. 1.39 10-5 моль литр-1. 19. 38.7
мг м-3. 20. а) концентрация О3 увеличилась в 2.71 раза; б) влияет, 0.228 ppm. 21. N2, O2, Ar. 22. 0.0187 мг л-1. 23. Соотношение увеличится, так как алканы окисляются медленнее. 24. а) 4.56 10-5 мм рт.ст.; б) 2.68 10-9 молей л-1; в) 1.61 1012 молекул см-3.
25. 0.266 мм рт. ст. 26. а) 0.032 ppm; 8.61 1011 молекул см-3; в) 1.43 10-9 моль л-1. 27.
9.97 10-7 моль л-1. 28. а) 9.28 1011 молекул см-3; 74.0 мкг м-3. 29. 814 ppm. 30. а) 100 г
СН4; б) 11.2 кг СН4. 34. 8.16 дня. 35. N2 0.0348 моль л-1, O2 0.00938 моль л-1, Ar 4.46 10-4 моль л-1.
Гидросфера
1. +0.83 V. 2. 1000 молекул. 3. 3060 тонн. 4. а) [HCO3-] = 4.57 10-8 моль л-1, [HCO3-] = 4.57 10-8 моль л-1, [CO32-] = 4.68 10-11 моль л-1; б) 1.9 мл. 5. а) 60 мг л-1; б)1.87 10-3 моль л- 1; в) 5.77 мл. 6. а) [H+] = 1 10-4 моль л-1 и 1 10-6 моль л-1, соответственно; количество
ионов 2.98 1030; б) 2. 47 106 молей, 2.47 тонн. 7. а) 3.54 млн м3 день-1; б) 7.37 103
л чел день-1. 8. 113 103 л. 9. 292 л. 10. а) 1.34 м3; б) 3.45 кг час-1; в) 5.11 кг час-1. 11. 1.25 107 л сутки-1. 12. 1.83 моль. 13. 1.33 мг О2 л-1. 14. 8.74 мг л-1. 15. 1.19 моль л-1 атм-1.
17. а) 2.0 10-5 ppm; б) 2.68 104 т; с) 5 1010 м3. 18. 1250 м3 с-1; б) 5.4 1010 л; в) 61.1 ppm. 19. с5 = 12.8 мг л-1; с25 = 8.74 мг л-1.
Почва
1. 150 мэв. 2. 1.61 моль кг-1.
Энергосбережение
1. СН4. 2. 45.3 кг. 3. а) 2СН3ОН + 3О2 2СО2 + 4Н2О; б) 0.12V; в) 902 кДж моль-1. 4. а) 7.91 106 кДж; б) 2.26 107 кДж. 5. а) 4.06 1013 кДж; б)
9.02 105 т ; в) 5.92 107 м3. 6. 4.04 10-9 моль л-1. 7. 112.5 кг. 8. 14.1 106 л. 9. 693
атм. 10. 2.08 106 г. 11. а) 9.71 104 г; б) 1.24 107 г.
Разное
3. Смесь Б. 4. 480 л. 5. 35.6 кг. 6. а) 0.173 мг день-1; б) 2 г. 7. а) 11.9 ppm; б) Кпот/Квывод = 253. 8. а) 3.36 10-21 Дж; б) 240 нм. 9. 288 нм. 10. 234 нм. 12. 13 200 лет. 13. а) 4.61 104 Па; б) уменьшится на 9 Па. 14. 249.8 102 Па
15. 232 нм. 16. 471 кДж моль-1. 18. 471 нм. 19. 10.8 атм.
17
Приложение
Таблица 1. Некоторые физические константы
Наименование |
Единица |
Значение |
|
измерения |
|
Атмосферное давление |
Па |
1.013 105 |
|
мм рт. ст. |
760 |
Плотность воздуха (при 00С и 1 атм) |
кг/м3 |
1.29 |
Средняя молекулярная масса воздуха |
дальтон |
29 |
Число Авогадро |
молекул/моль |
6.02 1023 |
Число Лошмидта (при 00С и 1 атм) |
молекул/см3 |
2.69 1019 |
Универсальная газовая постоянная |
Дж/(моль К) |
8.314 |
|
л атм/(моль К) |
0.08205 |
|
л кПа/(моль К) |
8.12 |
Таблица 2. Значения константы Генри для некоторых газов при 298 К
Т, К |
КГ, моль/(л атм) |
СО2 |
3.3 10-2 |
SO2 |
5.34 |
NH3 |
89.1 |
Таблица 3. Значения константы Генри для кислорода при различных температурах
Т, К |
КГ |
|
|
моль/(л атм) |
моль/(л Па) |
278 |
0.00191 |
1.88 10-8 |
298 |
0.00130 |
1.28 10-8 |
Таблица 4. Мировые запасы воды
Вид природных вод |
Объем, км3 |
% от общих |
% от запасов |
|
|
запасов воды |
пресной воды |
Общие запасы воды |
1 386 000 000 |
100 |
- |
В том числе пресной воды |
35 030 000 |
2.53 |
100 |
Мировой океан |
1 338 000 000 |
96.5 |
- |
Подземные воды |
23 400 000 |
1.7 |
- |
В том числе пресные воды |
10 530 000 |
0.76 |
30.1 |
Ледники и постоянный |
24 064 000 |
1.74 |
68.7 |
снежный покров |
|
|
|
Воды в озерах: |
|
|
|
пресных |
91 000 |
0.007 |
0.26 |
соленых |
85 000 |
0.006 |
- |
18
|
Оглавление |
Атмосфера ............................................................................................................ |
3 |
Гидросфера........................................................................................................... |
7 |
Почва................................................................................................................... |
10 |
Энергосбережение............................................................................................. |
11 |
Разное.................................................................................................................. |
13 |
Ответы на задачи ............................................................................................... |
17 |
Приложение ....................................................................................................... |
18 |
19
С о с т а в и т е л и :
Пономарев Дмитрий Андреевич Бочагина Елена Викторовна
ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
для бакалавров, обучающихся по направлению 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы
в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»
Отпечатано в авторской редакции с готового оригинал-макета
Подписано в печать с оригинал-макета 21.05.13. Формат 60 84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,25. Печ. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 148. С 156.
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТУ 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.
20