Внимательно прочитать и законспектировать в тетради теоретическую часть. После этого выбрать и решить пять любых задач.
Практическая работа 2
ФОТОДИССОЦИАЦИЯ МОЛЕКУЛ В АТМОСФЕРЕ
Цель работы: Рассчитать максимальную длину волны излучения, которая приводит к радикальной диссоциации молекул.
Пример. Определить максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул кислорода. Принять, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи одного моля кислорода, равная 498,3 кДж/моль, эквивалентна энергии диссоциации.
Решение: Поглощение фотонного излучения может вызвать фотодиссоциацию молекул кислорода:
O2 + hν → O + O.
По условию задачи энергия диссоциации молекулы О2 равна энергии связи и равна энергии фотона:
Едис = Есв = Еф ,
где Есв − энергия связи в одной молекуле кислорода.
Есв можно найти, разделив значение энергии связи для одного моля вещества на число молекул в одном моле, т.е. на число Авогадро:
Есв = 498,3(кДж/моль)/(6,02·1023 ) (моль-1) = 8,28·10-22 кДж = 8,28·10-19Дж.
Энергия фотона связана с длиной волны излучения уравнением Эйнштейна:
Е = hc /λ.
Отсюда можно определить максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул кислорода:
λ = hc/Еф = hc/Есвязи
λ = 6,626·10-34 (Дж·с)·2,997·108 (м/с)/[8,28·10-19 (Дж)] = 2,40·10-7м = 240 нм.
Ответ: Максимальная длина волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекулы кислорода, составляет 240 нм.
|
|
|
АДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул воды. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи для одного моля молекул воды равна 498,7 кДж/моль.
2. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул пероксида водорода по схеме H2O2 → 2 •OH. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи O-O для одного моля молекул пероксида водорода равна 213,8 кДж/моль.
3. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул димера диоксида азота N2O4 по схеме N2O4 → 2NO2. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи N-N для одного моля молекул N2O4 равна 570,4 кДж/моль.
4. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул аммиака по схеме NH3 → NH2• + •H. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи N-H для одного моля молекул аммиака равна 438,1 кДж/моль.
5. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул хлорметана по схеме СH3Cl → CH3• + Cl•. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи C-Cl для одного моля молекул хлорметана равна 349,8 кДж/моль.
|
|
|
6. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул фторметана по схеме СH3F → CH3• + F•. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи C-F для одного моля молекул фторметана равна 468,6 кДж/моль.
7. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул бромметана по схеме СH3Br → CH3• + Br•. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи C-Br для одного моля молекул бромметана равна 291,6 кДж/моль.
8. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул йодметана по схеме СH3I → CH3• + I•. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи C-I для одного моля молекул йодметана равна 234,3 кДж/моль.
9. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул оксида азота(I) по схеме N2O → N2 + O. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи N-O для одного моля молекул оксида азота (I) равна 167,4 кДж/моль.
|
|
|
10. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул оксида азота(II). Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи для одного моля молекул оксида азота (II) равна 626,8 кДж/моль.
11. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул азота. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи для одного моля молекул азота равна 945 кДж/моль.
12. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул озона по схеме O3 → O2 + O·. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи O-O для одного моля молекул озона равна 201 кДж/моль.
13. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул фреона-11 по схеме CCl3F → CCl3· + F·. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи C-F для одного моля молекул фреона-11 равна 485 кДж/моль.
14. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул водорода. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи для одного моля молекул водорода равна 436 кДж/моль.
|
|
|
15. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул метана по схеме СH4 → CH3• + Н•. Примите, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи С-Н для одного моля молекул метана равна 411 кДж/моль.
Задание:
Внимательно прочитать и законспектировать в тетради теоретическую часть. После этого выбрать и решить пять любых задач.
Ответ присылать старосте группы в виде таблички:
| Фамилия, И.О., группа | Ответ: |
| Задача №… | |
| Задача №… | |
| Задача №… | |
| Задача №… | |
| Задача №… |
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 179; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!