Ang figure ay nagpapakita ng isang graph ng distribution function ng oxygen molecules sa ibabaw bilis (Pamamahagi ng Maxwell) para sa temperatura T=273 K, sa bilis naabot ng function ang maximum nito. Narito ang probability density o ang proporsyon ng mga molekula na ang mga tulin ay nakapaloob sa pagitan ng mga tulin mula sa bawat yunit ng pagitan na ito. Para sa pamamahagi ng Maxwell, totoo ang mga pahayag na ...

Tukuyin kahit dalawa lang mga pagpipilian sa sagot

Ang lugar ng shaded bar ay katumbas ng fraction ng mga molekula na may mga bilis sa hanay mula hanggang o ang posibilidad na mahalaga ang bilis ng molekula sa hanay ng mga bilis na ito.

Habang tumataas ang temperatura, ang pinakamalamang na bilis ng mga molekula ay tataas

Mag-ehersisyo
Kinetic energy ng rotational motion ng lahat ng molecule sa 2 g ng hydrogen sa temperatura na 100 K ay ...

Ang kahusayan ng Carnot cycle ay 40%. Kung ang temperatura ng pampainit ay tumaas ng 20% at bawasan ang temperatura ng palamigan ng 20%, ang kahusayan (sa %) ay maaabot ang halaga ...

Ang -diagram ay nagpapakita ng dalawang paikot na proseso Ang ratio ng gawaing ginawa sa mga siklong ito ay ....

Upang matunaw ang isang tiyak na masa ng tanso, kinakailangan ang isang mas malaking halaga init kaysa sa pagtunaw ng parehong masa ng zinc, dahil ang tiyak na init ng pagsasanib ng tanso ay 1.5 beses na mas malaki kaysa sa zinc (J/kg, J/kg). Ang punto ng pagkatunaw ng tanso ay humigit-kumulang 2 beses na mas mataas kaysa sa punto ng pagkatunaw ng zinc (, ). Ang pagkasira ng kristal na sala-sala ng metal sa panahon ng pagtunaw ay humahantong sa pagtaas ng entropy. Kung ang entropy ng zinc ay tumaas ng , kung gayon ang pagbabago sa entropy ng tanso ay magiging ...

Sagot: ¾ DS

Ang pag-asa ng presyon ng isang perpektong gas sa isang panlabas na homogenous ang larangan ng grabidad mula sa taas para sa dalawang magkaibang temperatura () ay ipinapakita sa figure ...

Mula sa mga sumusunod na ideal na gas, piliin ang mga iyon kung saan ang ratio ng mga kapasidad ng init ng molar ay katumbas ng (pabayaan ang mga vibrations ng mga atom sa loob ng molekula).

Oxygen

Ang diagram ay nagpapakita ng Carnot cycle para sa isang perpektong gas.

Para sa halaga ng gawain ng adiabatic expansion ng gas at ang adiabatic compression, ang sumusunod na kaugnayan ay totoo: …

Ang figure ay nagpapakita ng isang graph ng distribution function mga molekula ng isang perpektong gas sa mga tuntunin ng mga tulin (Pamamahagi ng Maxwell), kung saan ang fraction ng mga molekula na ang mga tulin ay nasa saklaw ng mga tulin mula sa bawat yunit ng pagitan na ito.

Para sa function na ito, ang pahayag ay totoo na ...

kapag nagbabago ang temperatura, ang lugar sa ilalim ng kurba ay hindi nagbabago

Ipinapakita ng figure ang Carnot cycle sa mga coordinate (T, S), kung saan ang S- entropy. Ang adiabatic expansion ay nangyayari sa yugto...

Ang isang perpektong gas ay inililipat mula sa unang estado hanggang sa pangalawa ng dalawa mga paraan (at) tulad ng ipinapakita sa figure. Ang init na natanggap ng gas, ang pagbabago sa panloob na enerhiya at ang gawain ng gas sa panahon ng paglipat nito mula sa isang estado patungo sa isa pa ay nauugnay sa mga relasyon ...

Diagram ng cyclic na proseso ng isang perpektong monatomic gas ipinapakita sa figure. Ang gawain ng isang gas sa kilojoules sa isang cyclic na proseso ay ...

Ang pormula ng Boltzmann ay nagpapakilala sa pamamahagi mga particle sa isang estado ng magulong thermal motion sa isang potensyal na field ng puwersa, sa partikular, ang pamamahagi ng mga molekula sa taas sa isang isothermal na kapaligiran. Pagtambalin ang mga larawan at ang mga kaukulang pahayag nito.

1. Ang pamamahagi ng mga molekula sa isang force field sa napakataas na temperatura, kapag ang enerhiya ng magulong thermal motion ay makabuluhang lumampas sa potensyal na enerhiya ng mga molekula.

2. Ang distribusyon ng mga molekula ay hindi Boltzmann at inilalarawan ng function na .

3. Distribusyon ng mga molekula ng hangin sa atmospera ng Earth.

4. Distribusyon ng mga molecule sa isang force field sa isang temperatura .

Monatomic ideal gas bilang resulta ng isobaric proseso summed up ang dami ng init. Upang madagdagan ang panloob na enerhiya ng gas
bahagi ng init ang natupok, katumbas (sa porsyento) ...

Adiabatic expansion ng gas (pressure, volume, temperatura, entropy) ay tumutugma sa diagram ...

Ang kapasidad ng init ng molar ng isang perpektong gas sa pare-pareho ang presyon nasaan ang unibersal na gas constant. Ang bilang ng mga rotational degrees ng kalayaan ng isang molekula ay ...

Ang pag-asa ng konsentrasyon ng mga perpektong molekula ng gas sa panlabas pare-parehong larangan ng grabidad mula sa taas para sa dalawang magkaibang temperatura () ay ipinapakita sa figure ...

Kung hindi natin isasaalang-alang ang vibrational motions sa isang linear molecule carbon dioxide (tingnan ang Fig.), kung gayon ang ratio ng kinetic energy ng rotational motion sa kabuuang kinetic energy ng molekula ay ...

Magdodoble ang refrigerator, pagkatapos ay ang kahusayan ng heat engine ...

pagbaba ng

Average na kinetic energy ng mga molekula ng gas sa Ang temperatura ay nakasalalay sa kanilang pagsasaayos at istraktura, na nauugnay sa posibilidad ng iba't ibang uri ng paggalaw ng mga atomo sa molekula at ang molekula mismo. Sa kondisyon na ang translational at rotational motion lamang ng molecule sa kabuuan ay nagaganap, ang average na kinetic energy ng nitrogen molecules ay katumbas ng ...

Kung ang dami ng init na ibinibigay ng working fluid refrigerator, ay doble, pagkatapos ay ang kahusayan ng init engine

MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE OF THE REPUBLIC OF TATARSTAN

ALMETYEVSK STATE OIL INSTITUTE

Kagawaran ng Physics

Naaayon sa paksa: "Debye's Law of Cubes"

Nakumpleto ng isang mag-aaral ng pangkat 18-13B Gontar I.V. Instructor: Mukhetdinova Z.Z.

Almetyevsk 2010

1. Ang enerhiya ng kristal na sala-sala ………………………………… 3

2. Modelong Einstein …………………………………………….. 6

3. Debye model ……………………………………………………….. 7

4. Ang batas ng Debye cube ……………………………………………………… 8

5. Mga Nagawa ni Debye……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………….

6. Mga Sanggunian …………………………………………….. 12

Enerhiya ng kristal na sala-sala

Ang isang tampok ng isang solidong katawan ay ang pagkakaroon ng mga long-range at short-range na mga order. Sa isang perpektong kristal, ang mga particle ay sumasakop sa ilang mga posisyon at hindi kinakailangang isaalang-alang ang N! sa mga kalkulasyon ng istatistika.

Ang enerhiya ng kristal na sala-sala ng isang monatomic na kristal ay binubuo ng dalawang pangunahing kontribusyon: E = U o + E col. Ang mga atom ay nag-vibrate sa isang sala-sala. Para sa mga polyatomic particle na bumubuo ng isang kristal, kinakailangang isaalang-alang ang mga panloob na antas ng kalayaan: mga panginginig ng boses at pag-ikot. Kung hindi natin isasaalang-alang ang anharmonicity ng atomic vibrations, na nagbibigay ng pag-asa ng U o sa temperatura (pagbabago sa mga posisyon ng equilibrium ng mga atomo), ang U o ay maaaring itumbas sa potensyal na enerhiya ng kristal at hindi nakasalalay sa T Sa T = 0, ang enerhiya ng crystal lattice, i.e. ang enerhiya para sa pag-alis ng mga particle ng kristal sa isang walang katapusang distansya ay magiging katumbas ng E cr = - E o = - (U o + E o, bilang).

Dito E o, ang bilang ay ang enerhiya ng zero oscillations. Karaniwan ang halagang ito ay nasa pagkakasunud-sunod na 10 kJ/mol at mas mababa sa U o. Isaalang-alang ang Ecr = - Uo. (Ang paraan ng pinakamalaking summand). Ecr sa ionic at molekular na kristal hanggang 1000 kJ / mol, sa molekular at sa mga kristal na may hydrogen bond: hanggang 20 kJ / mol (CP 4 - 10, H 2 O - 50). Ang mga halaga ay tinutukoy mula sa karanasan o kinakalkula batay sa ilang modelo: ionic na pakikipag-ugnayan ayon sa palawit, mga puwersa ng van der Waals ayon sa potensyal ng Sutherland.

Isaalang-alang ang isang ionic na kristal ng NaCl na may nakasentro sa mukha na kubiko na sala-sala: sa sala-sala ang bawat ion ay may 6 na kapitbahay ng kabaligtaran na tanda sa layo na R, sa susunod na ikalawang layer 12 na kapitbahay ng parehong tanda sa layo na 2 1/2 R, ang 3rd layer: 8 ions sa layo na 3 1/2 R, 4th layer: 6 ions sa 2R, atbp.

Ang potensyal na enerhiya ng isang kristal ng 2N ions ay magiging U = Nu, kung saan ang u ay ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng ion sa mga kapitbahay nito. Ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga ion ay binubuo ng dalawang termino: panandaliang pagtanggi dahil sa mga puwersa ng valence (1st term) at pagkahumaling o pagtanggi ng mga singil: + sign para sa pagtanggi ng pareho, - atraksyon ng iba't ibang mga ions. e - bayad. Ipinakilala namin ang halaga ng pinababang distansya p ij = r ij / R, kung saan ang r ij ay ang distansya sa pagitan ng mga ions, R ang parameter ng sala-sala.

Ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng isang ion sa lahat ng mga kapitbahay kung saan

Ang pare-pareho ni Madelung \u003d 6/1 - 12/2 1/2 + 8/3 1/2 - 6/2 + .... Dito - para sa mga ions ng parehong sign ng pagsingil, + para sa iba't ibang mga. Para sa NaCl a = 1.747558... A n = S 1/ p ij n sa unang termino. Ang distansya R o (kalahati ng gilid ng kubo sa kasong ito) ay tumutugma sa pinakamababang potensyal na enerhiya sa T = 0 at maaaring matukoy mula sa data ng crystallography at pag-alam sa potensyal ng pagtanggi. Obvious naman yun at pagkatapos

Mula dito makikita natin ang A n at ang enerhiya o .

n ay ang parameter ng potensyal ng pagtanggi at karaniwang ³ 10, i.e. ang pangunahing kontribusyon ay ginawa ng pakikipag-ugnayan ng Coulomb (ipinapalagay namin na ang R ay hindi kapansin-pansing nakasalalay sa T), at ang pagtanggi ay mas mababa sa 10%.

Para sa NaCl, ang pakikipag-ugnayan ng Coulomb ay 862, ang repulsion ay 96 kJ/mol (n = 9). Para sa mga molekular na kristal, maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng potensyal na 6-12 at ang enerhiya ay magiging katumbas ng

Ang z 1 ay ang bilang ng mga atomo sa 1st coordination sphere, R 1 ang radius ng unang coordination sphere, b ang potensyal na parameter.

Para sa mga non-ionic na kristal, ang vibrational component ng enerhiya ay dapat isaalang-alang. Walang mga translational at rotational na paggalaw sa absolute zero. Ang natitira ay ang vibrational component ng enerhiya. Vibrations 3N - 6, ngunit ang pagsasalin at rotational vibrations ay tumutukoy sa kristal sa kabuuan. Sa pangkalahatan, maaari nating ipagpalagay na 3N, dahil N (malaki, ang bilang ng mga particle sa kristal). Pagkatapos ang lahat ng 3N degrees ng kalayaan ng isang kristal ng N particle ay oscillatory. Sa prinsipyo, madaling kalkulahin ang kabuuan sa mga estado at thermodynamic function. Ngunit kailangan mong malaman ang frequency spectrum ng crystal vibrations. Ang punto ay ang displacement ng isang particle ay nagiging sanhi ng displacement ng iba at ang mga oscillator ay pinagsama. Ang kabuuang kabuuan sa mga estado ng oscillatory motion ay matutukoy:

.

kasi ay isang kristal, pagkatapos ay sa N ! hindi na kailangang ibahagi. Ang average na enerhiya ay katumbas ng derivative ng lnZ na may paggalang sa T sa pare-parehong V, na pinarami ng kT 2 . Samakatuwid, ang enerhiya ng sala-sala ay katumbas ng kabuuan ng mga kontribusyon ng potensyal at vibrational energies,

at ang entropy S = E/ T + k ln(Z).

Dalawang pangunahing modelo ang ginagamit para sa pagkalkula.

Modelo ni Einstein

Ang lahat ng mga frequency ay itinuturing na pareho: isang set ng isang-dimensional na harmonic oscillator. Ang kabuuan sa mga estado ng three-dimensional na oscillator ay binubuo ng 3 magkaparehong termino q = [ 2sh(hn/ 2kT)] -3 . Para sa N particle magkakaroon ng 3N factor. Yung. enerhiya

Sa mataas na T, pagpapalawak ng exponential sa isang serye, ang limitasyon sh(hn/ 2kT) = hn/ 2kT at

Entropy ng oscillatory motion

Kapasidad ng init ng mga kristal:

May pagkakamali ang OP. Samakatuwid, sa malaking T >> q E = hn/k, ang limitasyon C v ® 3Nk: Ang batas ng Dulong-Petit para sa mga monatomic na kristal. At (Ang exponent ay mabilis na nagiging 0).

Sa classical approximation, ang Ecol na walang zero oscillations ay katumbas ng 3NkT at ang kontribusyon ng oscillations sa heat capacity ay 3Nk = 3R. Pagkalkula ayon kay Einstein: ang mas mababang curve, na mas kapansin-pansing lumilihis mula sa pang-eksperimentong data.

Ang modelo ni Einstein ay nagbibigay ng equation ng estado para sa isang solidong katawan: (ayon kay Melvin-Hughes)

u o = - q sublimation, m, n - mga pang-eksperimentong parameter, kaya para sa xenon m = 6, n = 11, a o - interatomic na distansya sa T = 0. Ibig sabihin. pV/ RT = f(n, a o , n, m).

Ngunit malapit sa T = 0, ang mga pagpapalagay ni Einstein tungkol sa parehong mga frequency ay hindi gumagana. Maaaring magkaiba ang mga oscillator sa lakas ng pakikipag-ugnayan at dalas. Ang karanasan sa mababang temperatura ay nagpapakita ng isang cubic na pagdepende sa temperatura.

Debye model

Iminungkahi ni Debye ang isang modelo para sa pagkakaroon ng tuloy-tuloy na spectrum ng mga frequency (mahigpit para sa mababang frequency, para sa thermal vibrations - phonon) hanggang sa isang tiyak na maximum. Ang frequency distribution function ng harmonic oscillators ay may anyo , kung saan c l, c t- bilis ng pagpapalaganap ng longitudinal at transverse vibration waves. Sa mga frequency na mas mataas sa maximum g = 0.

Ang mga lugar sa ilalim ng dalawang kurba ay dapat na pareho. Sa katotohanan, mayroong isang tiyak na spectrum ng mga frequency, ang kristal ay hindi isotropic (kadalasan ito ay napapabayaan at ang mga bilis ng pagpapalaganap ng alon sa mga direksyon ay ipinapalagay na pareho). Maaaring ang maximum na dalas ng Debye ay mas mataas kaysa sa mga tunay, na sumusunod mula sa kondisyon ng mga pantay na lugar. Ang halaga ng maximum na dalas ay tinutukoy ng kondisyon na ang kabuuang bilang ng mga oscillation ay 3N (napapabayaan natin ang discreteness ng enerhiya) at , s ay ang bilis ng alon. Ipinapalagay namin na ang mga bilis c l at c t ay pantay. Katangian Temperatura ng Debye Q D = hn m / k.

Ipinakilala namin ang x = hn/kT. Ang average na enerhiya ng vibration pagkatapos ay sa maximum

Ang pangalawang termino sa ilalim ng integral ay magbibigay ng E zero vibrations E o \u003d (9/8) NkQ D at pagkatapos ay ang vibrational energy ng kristal:

Dahil ang U o at E o ay hindi nakadepende sa T, ang kontribusyon sa kapasidad ng init ay magbibigay ng 2nd term sa expression para sa enerhiya.

Ipinakilala namin ang function ng Debye

Sa mataas na T, nakukuha namin ang halatang D(x) ® 1. Ang pagkakaiba-iba na may kinalaman sa x, nakukuha namin .

Sa mataas na limitasyon ng T C V = 3Nk, at sa mababa: .

Sa maliit na T, ang itaas na limitasyon ng integration ay may posibilidad na infinity, E - E o = 3Rp 4 T 4 /5Q D 3 at makuha namin ang formula para sa pagtukoy ng C v sa T® 0: kung saan

nakuha Batas ng mga cube ni Debye.

Debye's cube law.

Ang katangian ng temperatura ng Debye ay nakasalalay sa density ng kristal at ang bilis ng pagpapalaganap ng mga oscillations (tunog) sa kristal. Ang mahigpit na Debye integral ay dapat malutas sa isang computer.

Katangiang temperatura ng Debye (Phys. encyclopedia)

Na 150 Cu 315 Zn 234 Al 394 Ni 375 Ge 360 ​​​​Si 625

A.U 157 342 316 423 427 378 647

Li 400 K 100 Be 1000 Mg 318 Ca 230 B 1250 Ga 240

Bilang 285 Bi 120 Ar 85 Sa 129 Tl 96 W 310 Fe 420

Ag 215 Au 170 Cd 120 Hg 100 Gd 152 Pr 74 Pt 230

La 132 Cr 460 Mo 380 Sn(puti) 170, (grey) 260 C(diamond) 1860

Upang matantya ang katangian ng temperatura ng Debye, maaari mong gamitin ang empirical formula ng Lindemann: Q D \u003d 134.5 [Tmelt / (AV 2/3)] 1/2, dito A ay ang atomic mass ng metal. Para sa temperatura ng Einstein, ito ay katulad, ngunit ang 1st factor ay kinuha bilang 100.

Mga Achievement ni Debye

Si Debye ang may-akda ng mga pangunahing gawa sa quantum theory ng solids. Noong 1912, ipinakilala niya ang konsepto ng isang kristal na sala-sala bilang isang isotropic na elastic na daluyan na may kakayahang mag-vibrate sa isang may hangganan na saklaw ng dalas (solid na modelo ng katawan ni Debye). Batay sa spectrum ng mga oscillations na ito, ipinakita niya na sa mababang temperatura ang kapasidad ng init ng sala-sala ay proporsyonal sa kubo ng ganap na temperatura (batas ng kapasidad ng init ni Debye). Sa loob ng balangkas ng kanyang modelo ng isang solidong katawan, ipinakilala niya ang konsepto ng isang katangian na temperatura kung saan ang mga epekto ng quantum ay nagiging makabuluhan para sa bawat sangkap (ang temperatura ng Debye). Noong 1913 ang isa sa pinakasikat na mga gawa ni Debye ay nai-publish, na nakatuon sa teorya ng mga pagkalugi ng dielectric sa mga polar na likido. Sa paligid ng parehong oras, ang kanyang trabaho sa teorya ng X-ray diffraction ay nai-publish. Ang simula ng pang-eksperimentong aktibidad ni Debye ay konektado sa pag-aaral ng diffraction. Kasama ang kanyang assistant na si P. Scherrer, nakakuha siya ng X-ray diffraction pattern ng pinong pinulbos na LiF powder. Malinaw na nakikita ang mga singsing sa litrato, na nagreresulta mula sa intersection ng mga X-ray na naiba mula sa mga kristal na random na nakatuon sa kahabaan ng generatrix ng mga cone na may photographic film. Ang paraan ng Debye-Scherrer, o paraan ng pulbos, ay matagal nang ginagamit bilang pangunahing paraan sa pagsusuri ng X-ray diffraction. Noong 1916, kasama si A. Sommerfeld, inilapat ni Debye ang mga kondisyon ng quantization upang ipaliwanag ang epekto ng Zeeman at ipinakilala ang magnetic quantum number. Noong 1923 ipinaliwanag niya ang epekto ng Compton. Noong 1923, si Debye, sa pakikipagtulungan ng kanyang katulong na si E. Hückel, ay naglathala ng dalawang malalaking artikulo sa teorya ng mga solusyon sa electrolyte. Ang mga ideya na ipinakita sa kanila ay nagsilbing batayan para sa teorya ng malakas na electrolytes, na tinatawag na Debye-Hückel theory. Mula 1927, ang mga interes ni Debye ay nakatuon sa mga katanungan ng physics ng kemikal, partikular sa pag-aaral ng mga aspeto ng molekular ng dielectric na pag-uugali ng mga gas at likido. Pinag-aralan din niya ang diffraction ng x-ray ng mga nakahiwalay na molekula, na naging posible upang matukoy ang istraktura ng marami sa kanila.

Ang mga pangunahing interes ng pananaliksik ni Debye sa kanyang panahon sa Cornell University ay polimer physics. Gumawa siya ng isang paraan para sa pagtukoy ng molekular na timbang ng mga polimer at ang kanilang hugis sa solusyon, batay sa pagsukat ng pagkalat ng liwanag. Ang isa sa kanyang huling pangunahing mga gawa (1959) ay nakatuon sa isang isyu na lubhang nauugnay kahit ngayon - ang pag-aaral ng mga kritikal na phenomena. Kabilang sa mga parangal ni Debye ang mga medalya nina H. Lorenz, M. Faraday, B. Rumford, B. Franklin, J. Gibbs (1949), M. Planck (1950) at iba pa. Namatay si Debye sa Ithaca (USA) noong Nobyembre 2, 1966.

Si Debye - isang namumukod-tanging kinatawan ng agham ng Dutch - ay tumanggap ng Nobel Prize sa Chemistry noong 1936. Nagtataglay ng pambihirang versatility, gumawa siya ng malaking kontribusyon sa pag-unlad ng hindi lamang kimika, kundi pati na rin sa pisika. Ang mga merito ay nagdala kay Debye ng malaking katanyagan; siya ay ginawaran ng karangalan na titulo ng Doctor of Science ng higit sa 20 unibersidad sa mundo (Brussels, Oxford, Brooklyn, Boston at iba pa). Siya ay ginawaran ng maraming medalya at premyo, kabilang ang Faraday, Lorenz. Plank. Mula noong 1924, Debye - Kaukulang Miyembro. Academy of Sciences ng USSR.

Batas kubo iv Debye”, at vіdpovіdnostі z yakim. ... space). Vіdpovіdnі mga batas pagtitipid (pati na rin batas nagtitipid ng singil sa kuryente) є ...

Pangunahing pag-unawa mga batas kimika. Mga tala sa panayam

Synopsis >> Chemistry

... mga batas kimika 1.3.1 Batas masi pagtitipid 1.3.2 Batas katayuan ng stock 1.3.3 Batas multiple 1.3.4 Batas katumbas ng 1.3.5 Batas dami ng tubig 1.3.6 Batas... karangalan ng Dutch physicist na si P. Debye: 1 D = ... multicentering kubo(BCC), nakasentro sa mukha kubo(GCC...

Pag-unlad ng mekanismo sa pananalapi ng gas complex ng Ukraine

Thesis >> Mga agham sa pananalapi

1000 kubo. metro ng gas sa balat 100 kilometro ang layo. Zgidno Batas... obligadong isulat ang mga kabuuan ng mga kabuuan deb torskoi borgovannosti; 5) Bakod ng pinagkakautangan ... 0 0 iba pang mga pamumuhunan sa pananalapi 045 0 0 Dovgostrokova debіtorsk fencing 050 0 0 Vіdstrochen...

Hindi direktang mga donasyon at kontribusyon sa mga aktibidad sa pananalapi at pamahalaan ng mga negosyo

Thesis >> Mga agham sa pananalapi

Vіd poddatkuvannya vypadkakh, podbachenih statte 5 Batas, sa invoice ng buwis, ang entry na "Walang ... 25]. debіtorskoї at mga utang ng pinagkakautangan - ... roіv 3,0 єro para sa 1 kubo. cm 2.4 euro bawat 1 kubo. tingnan ang Iba pang mga kotse...

1. Ang kemikal na bono ng Van der Waals katangian ng mga electroly neutral na atom na walang electric dipole moment.

Ang puwersa ng pagkahumaling ay tinatawag na puwersa ng pagpapakalat.

Para sa mga polar system na may pare-parehong dipole moment, nangingibabaw ang orientational na mekanismo ng chemical bonding ng van der Waals.

Ang mga molekula na may mataas na polarisasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang sapilitan na electric moment kapag ang mga molekula ay lumalapit sa isa't isa sa isang sapat na malapit na distansya. Sa pangkalahatang kaso, maaaring mangyari ang lahat ng tatlong uri ng mekanismo ng kemikal na bono ng Van der Waals, na mas mahina kaysa sa lahat ng iba pang uri ng bono ng kemikal ng dalawa hanggang tatlong order ng magnitude.

Ang kabuuang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula na may chemical bond na Van - der - Waals, ay katumbas ng kabuuan ng mga energies ng dispersion, oryentasyon at sapilitan na mga pakikipag-ugnayan.

2. Ionic (heteropolar) chemical bond nangyayari kapag ang isang atom ay nakapaglipat ng isa o higit pang mga electron sa isa pang atom.

Bilang resulta, lumilitaw ang mga positibo at negatibong sisingilin na mga ion, kung saan naitatag ang isang dinamikong ekwilibriyo. Ang gayong bono ay katangian ng halides at alkali na mga metal. Ang pag-asa W p (r) para sa mga molekula na may ionic bond ay ipinapakita sa Fig. 8.1. Ang distansya r 0 ay tumutugma sa pinakamababang potensyal na enerhiya.

3. Covalent (homeopolar) chemical bond o atomic bond nangyayari kapag ang mga atomo na may katulad na katangian ay nakikipag-ugnayan.

Sa panahon ng pakikipag-ugnayan, lumilitaw ang mga estado na may tumaas na density ng electron cloud at ang hitsura ng exchange energy.

Ipinakikita ng teorya ng quantum na ang exchange energy ay bunga ng pagkakakilanlan ng mga particle na malapit sa pagitan.

Ang isang tampok na katangian ng isang atomic bond ay ang saturation nito, ibig sabihin, ang bawat atom ay maaaring bumuo ng isang limitadong bilang ng mga bono.

4. Sa isang metal na kemikal na bono lahat ng mga atomo ng kristal ay nakikilahok, at ang mga sosyalisadong electron ay malayang gumagalaw sa loob ng buong sala-sala ng kristal.

Molekyul ng hydrogen

Ang molekula ng hydrogen ay nakatali sa pamamagitan ng mga puwersa na humahantong sa bono na ito; sila ay mga puwersa ng palitan, ibig sabihin, ang isang quantum approach ay kinakailangan para sa pagsasaalang-alang.

Gamit ang teorya ng perturbations Geytler at F. London noong 1927 nalutas sa isang tinatayang variant.

Sa quantum mechanics, ang problema ng isang hydrogen molecule ay nabawasan sa paglutas ng Schrödinger equation para sa isang nakatigil na estado.

Gamit ang adiabatic approximation, ibig sabihin, isaalang-alang ang wave function bilang isang function ng mga coordinate lamang ng mga electron, at hindi ng atomic nuclei.

Ang kabuuang pag-andar ng alon ay nakasalalay hindi lamang sa mga spatial na coordinate ng mga electron, kundi pati na rin sa kanilang mga spin at antisymmetric.

Kung isasaalang-alang lamang natin ang pag-andar ng alon ng elektron, malulutas ang problema kung isasaalang-alang natin ang 2 kaso:

1. Ang spin wave function ay antisymmetric, at ang spatial wave function ay simetriko, at ang kabuuang spin ng dalawang electron ay katumbas ng zero (singlet state).

2. Ang function ng spin wave ay simetriko, at ang spatial wave function ay antisymmetric at ang kabuuang spin ng dalawang electron ay katumbas ng isa at maaaring i-orient sa tatlong magkakaibang paraan (triplet state).

Sa simetriko estado, kapag ang spin wave function ay antisymmetric at sa zeroth approximation, isang simetriko spatial wave function na may separable variable ay nakuha.

Sa triplet state, kapag simetriko ang spin wave function, makukuha ang antisymmetric spatial wave function.

Dahil sa pagkakakilanlan ng mga electron, lumilitaw ang isang pakikipag-ugnayan ng palitan, na nagpapakita ng sarili sa mga kalkulasyon dahil sa paggamit ng simetriko at antisymmetric spatial wave function.

Kapag ang mga atomo sa singlet spin state ay lumalapit sa isa't isa (ang mga spin ay antiparallel), ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay unang bumababa at pagkatapos ay mabilis na tumataas. Sa triplet spin state (ang mga spin ay parallel), hindi nangyayari ang minimum na enerhiya.

Ang posisyon ng equilibrium ng atom ay umiiral lamang sa estado ng singlet spin, kapag ang enerhiya ay nabawasan sa pinakamababa. Sa ganitong estado lamang posible ang pagbuo ng isang hydrogen atom.

Molecular spectra

Ang molecular spectra ay lumitaw bilang isang resulta ng quantum transition sa pagitan ng mga antas ng enerhiya W* at W** ng mga molekula ayon sa kaugnayan

hn = W * - W ** , (1)

kung saan ang hn ay ang enerhiya ng emitted o absorbed quantum ng frequency n.

Ang molecular spectra ay mas kumplikado kaysa sa atomic spectra, na tinutukoy ng panloob na paggalaw sa mga molekula.

Dahil, bilang karagdagan sa paggalaw ng mga electron na may kaugnayan sa dalawa o higit pang nuclei sa isang molekula, mayroong oscillatory ang paggalaw ng nuclei (kasama ang mga panloob na electron na nakapalibot sa kanila) tungkol sa mga posisyon ng ekwilibriyo at rotational mga paggalaw ng molekular.

Tatlong uri ng mga antas ng enerhiya ay tumutugma sa electronic, vibrational at rotational motions ng mga molekula:

W e , W count at W vr,

at tatlong uri ng molecular spectra.

Ayon sa quantum mechanics, ang mga enerhiya ng lahat ng uri ng molecular motions ay maaari lamang tumagal sa ilang mga halaga (maliban sa enerhiya ng translational motion).

Ang enerhiya ng molekula W, ang pagbabago kung saan tumutukoy sa molecular spectrum, ay maaaring kinakatawan bilang kabuuan ng mga halaga ng quantum ng mga energies:

W \u003d W e + W count + W vr, (2)

at sa pagkakasunud-sunod ng magnitude:

W e: W count: W vr \u003d 1:.

Kaya naman,

W e >> W count >> W temp.

DW = DW * - DW ** = DW e + DW count + DW temp. (3)

Ang electron energy W e ay nasa pagkakasunud-sunod ng ilang electron volts:

W count » 10 - 2 - 10 - 1 eV, W vr » 10 - 5 - 10 - 3 eV.

Ang sistema ng mga antas ng enerhiya ng mga molekula ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang hanay ng mga antas ng elektronikong enerhiya na malayo sa isa't isa.

Ang mga antas ng enerhiya ng vibrational ay matatagpuan na mas malapit sa isa't isa, at ang mga antas ng enerhiya ng pag-ikot ay matatagpuan kahit na mas malapit sa isa't isa.

Karaniwang molekular na spectra-mga koleksyon ng mga makitid na banda (binubuo ng isang malaking bilang ng mga indibidwal na linya) ng iba't ibang lapad sa UV, nakikita at IR na mga rehiyon ng spectrum, malinaw sa isang dulo at malabo sa kabilang.

Mga antas ng enerhiya a at b tumutugma sa mga pagsasaayos ng balanse ng 2 molekula (Larawan 2).

Ang bawat elektronikong estado ay tumutugma sa isang tiyak na halaga ng enerhiya W e - ang pinakamaliit na halaga ng ground electronic state (ang pangunahing antas ng elektronikong enerhiya ng molekula).

Ang hanay ng mga elektronikong estado ng isang molekula ay tinutukoy ng mga katangian ng shell ng elektron nito.

Mga antas ng enerhiya ng vibrational

Mga antas ng enerhiya ng vibrational ay matatagpuan sa pamamagitan ng pag-quantize ng oscillatory motion, na tinatayang itinuturing na harmonic.

Ang isang diatomic molecule (isang vibrational degree ng kalayaan na tumutugma sa isang pagbabago sa internuclear distance r) ay maaaring tingnan bilang isang harmonic oscillator na ang quantization ay nagbubunga ng katumbas na antas ng enerhiya:

, (4)

kung saan ang n ay ang pangunahing dalas ng harmonic vibrations ng molekula;

v bilang = 0, 1, 2, ... - vibrational quantum number.

Paikot na mga antas ng enerhiya

Paikot na mga antas ng enerhiya ay matatagpuan sa pamamagitan ng pag-quantize ng rotational motion ng isang molekula, na isinasaalang-alang ito bilang isang matibay na katawan na may isang tiyak na sandali ng inertia I.

Sa kaso ng isang diatomic o linear triatomic molecule, ang rotational energy nito

kung saan ang I ay ang sandali ng pagkawalang-kilos ng molekula tungkol sa axis na patayo sa axis ng molekula; L ay ang angular momentum.

Ayon sa mga tuntunin ng quantization

, (6)

kung saan ang J = 0, 1, 2, 3, ... ay ang rotational quantum number.

Para sa rotational energy na nakukuha natin

, (7)

Tinutukoy ng rotational constant ang sukat ng distansya sa pagitan ng mga antas ng enerhiya.

Ang pagkakaiba-iba ng molecular spectra ay dahil sa pagkakaiba sa mga uri ng mga transisyon sa pagitan ng mga antas ng enerhiya ng mga molekula.

Ang pangunahing gawain ng mga teorya ng kinetika ng kemikal ay mag-alok ng isang paraan para sa pagkalkula ng pare-pareho ang rate ng isang elementarya na reaksyon at ang pag-asa nito sa temperatura, gamit ang iba't ibang mga ideya tungkol sa istraktura ng mga reactant at ang landas ng reaksyon. Isasaalang-alang natin ang dalawang pinakasimpleng teorya ng kinetics - ang teorya ng aktibong banggaan (TAS) at ang teorya ng activated complex (TAK).

Teorya ng aktibong banggaan ay batay sa pagbibilang ng bilang ng mga banggaan sa pagitan ng mga tumutugon na particle, na kinakatawan bilang mga matitigas na sphere. Ipinapalagay na ang banggaan ay hahantong sa isang reaksyon kung ang dalawang kundisyon ay natutugunan: 1) ang translational energy ng mga particle ay lumampas sa activation energy. E A; 2) ang mga particle ay wastong nakatuon sa espasyo na may kaugnayan sa bawat isa. Ang unang kundisyon ay nagpapakilala ng factor exp(- E A/RT), na katumbas ng porsyento ng mga aktibong banggaan sa kabuuang bilang ng mga banggaan. Ang pangalawang kondisyon ay nagbibigay ng tinatawag na steric na kadahilanan P- isang palaging katangian ng reaksyong ito.

Ang TAS ay nakakuha ng dalawang pangunahing mga expression para sa rate ng pare-pareho ng isang bimolecular reaksyon. Para sa isang reaksyon sa pagitan ng iba't ibang mga molekula (mga produkto ng A + B), ang pare-pareho ang rate ay

Dito N A ay ang Avogadro constant, r ay ang radii ng mga molekula, M- molar masa ng mga sangkap. Ang kadahilanan sa malalaking panaklong ay ang average na bilis ng kamag-anak na paggalaw ng mga particle A at B.

Ang rate constant ng isang bimolecular reaction sa pagitan ng magkaparehong molekula (2A products) ay:

(9.2)

Mula sa (9.1) at (9.2) sumusunod na ang pagdepende sa temperatura ng pare-pareho ang rate ay may anyo:

.

Ayon sa TAS, ang pre-exponential factor ay bahagyang nakasalalay lamang sa temperatura. Nakaranas ng activation energy E op, na tinutukoy ng equation (4.4), ay nauugnay sa Arrhenius, o totoong activation energy E A ratio:

E op = E A - RT/2.

Ang mga monomolecular na reaksyon sa loob ng TAS ay inilarawan gamit ang Lindemann scheme (tingnan ang Problema 6.4), kung saan ang activation rate ay pare-pareho. k Ang 1 ay kinakalkula ng mga formula (9.1) at (9.2).

AT isinaaktibo ang kumplikadong teorya ang isang elementarya na reaksyon ay kinakatawan bilang isang monomolecular decomposition ng isang activated complex ayon sa scheme:

Ipinapalagay na mayroong quasi-equilibrium sa pagitan ng mga reactant at ng activated complex. Ang rate constant ng monomolecular decomposition ay kinakalkula ng mga pamamaraan ng statistical thermodynamics, na kumakatawan sa decomposition bilang one-dimensional translational motion ng complex kasama ang reaction coordinate.

Ang pangunahing equation ng activated complex theory ay:

, (9.3)

saan k B= 1.38 . 10 -23 J/K - Ang pare-pareho ni Boltzmann, h= 6.63 . 10 -34 J. s - Ang pare-pareho ng Planck, - pare-pareho ang balanse para sa pagbuo ng isang aktibong kumplikado, na ipinahayag sa mga tuntunin ng mga konsentrasyon ng molar (sa mol / l). Depende sa kung paano tinatantya ang equilibrium constant, mayroong mga statistical at thermodynamic na aspeto ng SO.

AT istatistika diskarte, ang equilibrium constant ay ipinahayag sa mga tuntunin ng mga kabuuan sa mga estado:

, (9.4)

kung saan ang kabuuang kabuuan sa mga estado ng activated complex, Q ang reaksyon ay ang produkto ng kabuuang kabuuan sa mga estado ng mga reactant, ay ang activation energy sa absolute zero, T = 0.

Ang kabuuang kabuuan sa mga estado ay karaniwang nabubulok sa mga salik na tumutugma sa ilang uri ng molecular motion: translational, electronic, rotational at vibrational:

Q = Q mabilis. Q email . Q temp. . Q bilangin

Translational sum over states para sa isang particle ng mass m ay katumbas ng:

Q post = .

Ang dami ng pagsasalin na ito ay may sukat (volume) -1, dahil sa pamamagitan nito ang mga konsentrasyon ng mga sangkap ay ipinahayag.

Ang electronic sum over states sa mga ordinaryong temperatura ay, bilang panuntunan, pare-pareho at katumbas ng pagkabulok ng ground electronic state: Q email = g 0 .

Ang rotational sum over states para sa isang diatomic molecule ay:

Q vr = ,

kung saan m = m 1 m 2 / (m 1 +m 2) ay ang pinababang masa ng molekula, r- internuclear distance, s = 1 para sa mga molekulang walang simetriko AB at s =2 para sa mga simetriko na molekula A 2 . Para sa mga linear na polyatomic molecule, ang rotational sum over states ay proporsyonal sa T, at para sa mga nonlinear na molekula - T 3/2. Sa mga ordinaryong temperatura, ang mga umiikot na kabuuan sa mga estado ay nasa ayos ng 10 1 -10 2 .

Ang vibrational sum sa mga estado ng isang molekula ay isinulat bilang isang produkto ng mga kadahilanan, na ang bawat isa ay tumutugma sa isang tiyak na panginginig ng boses:

Q bilangin = ,

saan n- bilang ng mga vibrations (para sa isang linear na molekula na binubuo ng N mga atomo, n = 3N-5, para sa non-linear na molekula n = 3N-6), c= 3 . 10 10 cm/s - bilis ng liwanag, n i- mga oscillation frequency, na ipinahayag sa cm -1 . Sa mga ordinaryong temperatura, ang mga vibrational sum sa mga estado ay napakalapit sa 1 at kapansin-pansing naiiba dito sa ilalim lamang ng kundisyon: T>n. Sa napakataas na temperatura, ang vibrational sum para sa bawat vibration ay direktang proporsyonal sa temperatura:

Q i .

Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang activated complex at ordinaryong mga molekula ay mayroon itong isang mas kaunting vibrational na antas ng kalayaan, ibig sabihin: ang vibration na humahantong sa pagkabulok ng complex ay hindi isinasaalang-alang sa vibrational sum sa mga estado.

AT thermodynamic diskarte, ang equilibrium constant ay ipinahayag sa mga tuntunin ng pagkakaiba sa pagitan ng mga thermodynamic function ng activated complex at ang mga paunang sangkap. Para dito, ang pare-parehong balanse na ipinahayag sa mga tuntunin ng mga konsentrasyon ay na-convert sa isang pare-pareho na ipinahayag sa mga tuntunin ng mga pressure. Ang huling pare-pareho ay kilala na nauugnay sa pagbabago sa enerhiya ng Gibbs sa reaksyon ng pagbuo ng isang aktibong complex:

.

Para sa isang monomolecular reaction kung saan ang pagbuo ng isang activated complex ay nangyayari nang hindi binabago ang bilang ng mga particle, = at ang rate constant ay ipinahayag tulad ng sumusunod:

Entropy factor exp ( S /R) ay minsan ay binibigyang kahulugan bilang isang steric factor P mula sa teorya ng aktibong banggaan.

Para sa isang bimolecular reaction na nagaganap sa gas phase, isang factor ang idinagdag sa formula na ito RT / P 0 (kung saan P 0 \u003d 1 atm \u003d 101.3 kPa), na kinakailangan upang pumunta mula sa:

Para sa isang bimolecular reaction sa solusyon, ang equilibrium constant ay ipinahayag sa mga tuntunin ng Helmholtz energy ng pagbuo ng activated complex:

Halimbawa 9-1. Ang bilis ng reaksyon ng bimolecular ay pare-pareho

2NO2 2NO + O2

sa 627 K ay 1.81. 10 3 cm 3 / (mol. s). Kalkulahin ang totoong activation energy at ang proporsyon ng mga aktibong molecule, kung ang diameter ng NO 2 molecule ay maaaring kunin na katumbas ng 3.55 A, at ang steric factor para sa reaksyong ito ay 0.019.

Desisyon. Sa pagkalkula, aasa tayo sa teorya ng aktibong banggaan (formula (9.2)):

.

Ang numerong ito ay kumakatawan sa proporsyon ng mga aktibong molekula.

Kapag kinakalkula ang mga constant ng rate gamit ang iba't ibang mga teorya ng kinetika ng kemikal, dapat maging maingat sa mga sukat. Tandaan na ang radius ng molekula at ang average na bilis ay ipinahayag sa cm upang magbigay ng isang pare-pareho sa cm 3 /(mol. s). Ang factor 100 ay ginagamit upang i-convert ang m/s sa cm/s.

Ang totoong activation energy ay madaling makalkula sa mga tuntunin ng fraction ng mga aktibong molekula:

J/mol = 166.3 kJ/mol.

Halimbawa 9-2. Gamit ang activated complex theory, alamin ang temperature dependence ng rate constant ng trimolecular reaction 2NO + Cl 2 = 2NOCl sa mga temperaturang malapit sa room temperature. Hanapin ang koneksyon sa pagitan ng karanasan at tunay na activation energies.

Desisyon. Ayon sa statistical variant SO, ang rate constant ay (formula (9.4)):

.

Sa mga kabuuan sa mga estado ng activated complex at reagents, hindi namin isasaalang-alang ang vibrational at electronic na antas ng kalayaan, dahil sa mababang temperatura, ang mga vibrational sum sa mga estado ay malapit sa pagkakaisa, habang ang mga electronic sum ay pare-pareho.

Ang mga pagdepende sa temperatura ng mga kabuuan sa mga estado, na isinasaalang-alang ang mga galaw ng pagsasalin at pag-ikot, ay may anyo:

Ang activated complex (NO) 2 Cl 2 ay isang nonlinear molecule, samakatuwid ang rotational sum over states nito ay proporsyonal sa T 3/2 .

Ang pagpapalit ng mga dependency na ito sa expression para sa rate constant, nakita namin:

Nakikita namin na ang mga reaksyon ng trimolecular ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang medyo hindi pangkaraniwang pag-asa ng pare-pareho ang rate sa temperatura. Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang rate constant ay maaari pang bumaba sa pagtaas ng temperatura dahil sa pre-exponential factor!

Ang pang-eksperimentong activation energy ng reaksyong ito ay:

.

Halimbawa 9-3. Gamit ang istatistikal na bersyon ng activated complex theory, kumuha ng expression para sa rate constant ng monomolecular reaction.

Desisyon. Para sa isang monomolecular reaction

Isang produkto ng AN

ang rate constant, ayon sa (9.4), ay may anyo:

.

Ang isang activated complex sa isang monomolecular na reaksyon ay isang nasasabik na molekula ng reactant. Ang mga pagsasalin ng kabuuan ng reagent A at ang kumplikadong AN ay pareho (ang masa ay pareho). Kung ipagpalagay natin na ang reaksyon ay nangyayari nang walang electronic excitation, kung gayon ang mga electronic sums sa mga estado ay pareho. Kung ipagpalagay natin na ang istraktura ng molekula ng reactant ay hindi masyadong nagbabago sa paggulo, kung gayon ang mga kabuuan ng rotational at vibrational sa mga estado ng reactant at complex ay halos pareho, na may isang pagbubukod: ang activated complex ay may mas kaunting vibration kaysa ang reactant. Dahil dito, ang vibration na humahantong sa cleavage ng bono ay isinasaalang-alang sa kabuuan sa mga estado ng reactant at hindi isinasaalang-alang sa kabuuan sa mga estado ng activated complex.

Isinasagawa ang pagbabawas ng parehong mga kabuuan ayon sa mga estado, nakita natin ang pare-pareho ng rate ng isang monomolecular na reaksyon:

kung saan ang n ay ang dalas ng oscillation na humahantong sa reaksyon. bilis ng liwanag c ay ang multiplier na ginagamit kung ang dalas ng oscillation ay ipinahayag sa cm -1 . Sa mababang temperatura, ang vibrational sum sa mga estado ay katumbas ng 1:

.

Sa mataas na temperatura, ang exponential sa vibrational sum sa mga estado ay maaaring palawakin sa isang serye: exp(- x) ~ 1 - x:

.

Ang kasong ito ay tumutugma sa isang sitwasyon kung saan, sa mataas na temperatura, ang bawat oscillation ay humahantong sa isang reaksyon.

Halimbawa 9-4. Tukuyin ang pagdepende sa temperatura ng pare-pareho ang rate para sa reaksyon ng molecular hydrogen na may atomic oxygen:

H2+O. HO. +H. (linear activated complex)

sa mababa at mataas na temperatura.

Desisyon. Ayon sa activated complex theory, ang rate constant para sa reaksyong ito ay:

Ipinapalagay namin na ang mga kadahilanan ng elektron ay hindi nakasalalay sa temperatura. Ang lahat ng mga kabuuan ng pagsasalin sa mga estado ay proporsyonal T 3/2, ang mga umiikot na kabuuan sa mga estado para sa mga linear na molekula ay proporsyonal sa T, ang mga vibrational sums sa mga estado sa mababang temperatura ay katumbas ng 1, at sa mataas na temperatura ay proporsyonal ang mga ito sa temperatura sa isang degree na katumbas ng bilang ng vibrational degrees ng kalayaan (3 N- 5 = 1 para sa H molekula 2 at 3 N- 6 = 3 para sa isang linear activated complex). Isinasaalang-alang ang lahat ng ito, nakita namin iyon sa mababang temperatura

at sa mataas na temperatura

Halimbawa 9-5. Ang reaksyon ng acid-base sa isang buffer solution ay nagpapatuloy ayon sa mekanismo: A - + H + P. Ang dependence ng rate constant sa temperatura ay ibinibigay ng expression

k = 2.05 . 10 13.e-8681/ T(l. mol -1. s -1).

Hanapin ang experimental activation energy at activation entropy sa 30 o C.

Desisyon. Dahil ang bimolecular reaction ay nangyayari sa solusyon, ginagamit namin ang expression (9.7) upang kalkulahin ang mga thermodynamic function. Kinakailangang ipakilala ang pang-eksperimentong activation energy sa expression na ito. Dahil ang pre-exponential factor sa (9.7) ay nakadepende sa linearly T, pagkatapos E op = + RT. Pinapalitan sa (9.7) ng E oops, nakukuha namin:

.

Ito ay sumusunod na ang pang-eksperimentong activation energy ay katumbas ng E op = 8681. R= 72140 J/mol. Ang activation entropy ay matatagpuan mula sa pre-exponential factor:

,

saan = 1.49 J/(mol. K).

9-1. Ang diameter ng methyl radical ay 3.8 A. Ano ang maximum rate constant (sa l / (mol. s)) ng recombination ng methyl radicals sa 27 o C? (sagot)

9-2. Kalkulahin ang halaga ng steric factor sa ethylene dimerization reaction

2C2H4C4H8

sa 300 K, kung ang experimental activation energy ay 146.4 kJ/mol, ang epektibong diameter ng ethylene ay 0.49 nm, at ang experimental rate constant sa temperaturang ito ay 1.08. 10 -14 cm 3 / (mol. s).

9-7. Tukuyin ang pagdepende sa temperatura ng pare-pareho ng rate para sa reaksyong H . + Br 2 HBr + Br. (nonlinear activated complex) sa mababa at mataas na temperatura. (Sagot)

9-8. Para sa reaksyong CO + O 2 = CO 2 + O, ang dependence ng rate constant sa temperatura sa mababang temperatura ay may anyo:

k( T) ~ T-3/2. exp(- E 0 /RT)

(sagot)

9-9. Para sa reaksyon 2NO = (NO) 2, ang dependence ng rate constant sa temperatura sa mababang temperatura ay may anyo:

k( T) ~ T-1exp(- E 0/R T)

Anong configuration - linear o nonlinear - mayroon ang activated complex? (Sagot)

9-10. Gamit ang aktibong kumplikadong teorya, kalkulahin ang totoong activation energy E 0 para sa reaksyon

CH3. + C 2 H 6 CH 4 + C 2 H 5.

sa T\u003d 300 K kung ang pang-eksperimentong activation energy sa temperaturang ito ay 8.3 kcal / mol. (Sagot)

9-11. Kunin ang ratio sa pagitan ng eksperimental at totoong activation energies para sa reaksyon

9-12. Tukuyin ang activation energy ng monomolecular reaction sa 1000 K kung ang dalas ng mga vibrations kasama ang sirang bono ay n = 2.4. 10 13 s -1 , at ang rate constant ay k\u003d 510 min -1. (sagot)

9-13. Ang rate constant ng reaksyon ng unang pagkakasunud-sunod ng agnas ng bromoethane sa 500 o C ay 7.3. 10 10 s -1 . Tantyahin ang activation entropy ng reaksyong ito kung ang activation energy ay 55 kJ/mol. (sagot)

9-14. Pagkabulok ng di-peroxide tert-butyl sa gas phase ay isang unang order na reaksyon na ang rate ay pare-pareho (sa s -1) ay depende sa temperatura tulad ng sumusunod:

Gamit ang teorya ng activated complex, kalkulahin ang enthalpy at entropy ng activation sa temperatura na 200 o C. (sagot)

9-15. Ang isomerization ng diisopropyl ether sa allylacetone sa gas phase ay isang first order reaction na ang rate constant (sa s -1) ay depende sa temperatura tulad ng sumusunod:

Gamit ang teorya ng activated complex, kalkulahin ang enthalpy at entropy ng activation sa temperatura na 400 o C. (sagot)

9-16. Ang pagtitiwala sa rate ng pare-pareho ng agnas ng vinyl ethyl ether

C 2 H 5 -O-CH \u003d CH 2 C 2 H 4 + CH 3 CHO

may anyo ang temperatura

k = 2.7. 10 11.e -10200/ T(na may -1).

Kalkulahin ang entropy ng activation sa 530 o C. (sagot)

9-17. Sa gas phase, ang substance A na unimolecularly transforms into substance B. Ang rate constants ng reaksyon sa temperaturang 120 at 140 o C ay, ayon sa pagkakabanggit, 1.806. 10 -4 at 9.14. 10 -4 s -1 . Kalkulahin ang average na entropy at init ng activation sa hanay ng temperatura na ito.

Kung ang 5155 J ng init ay inilipat sa isang mole ng isang diatomic gas at ang gas ay gumana nang katumbas ng 1000 J, kung gayon ang temperatura nito ay tumaas ng ………….. K. (ang bono sa pagitan ng mga atomo sa molekula ay matibay)

Ang pagbabago sa panloob na enerhiya ng gas ay nangyari lamang dahil sa trabaho

gas compression sa………………………………..proseso.

adiabatic

Ang mga longitudinal wave ay

mga sound wave sa hangin

Ang Resistance R, inductor L \u003d 100 H at capacitor C \u003d 1 μF ay konektado sa serye at konektado sa isang alternating source ng boltahe na nag-iiba ayon sa batas

Ang pagkawala ng alternating current na enerhiya sa bawat panahon sa capacitor sa circuit ng electrical circuit ay katumbas ng ............................. .(W)

Kung ang kahusayan ng ikot ng Carnot ay 60%, kung gayon ang temperatura ng pampainit ay mas malaki kaysa sa temperatura ng refrigerator sa ………………………… beses (a).

Entropy ng isang nakahiwalay na thermodynamic system…………..

hindi mababawasan.

Ang figure ay schematically na nagpapakita ng Carnot cycle sa mga coordinate. Ang pagtaas ng entropy ay nagaganap sa lugar ………………………………….

Ang yunit ng pagsukat para sa dami ng sangkap ay ..........

Ang mga isochores ng ideal na gas sa P-T coordinate ay ..

Ang mga isobar ng isang perpektong gas sa mga coordinate ng V-T ay ....

I-POST ANG MALING PAHAYAG

Kung mas malaki ang inductance ng coil, mas mabilis ang paglabas ng kapasitor.

Kung ang magnetic flux sa pamamagitan ng closed loop ay tumataas nang pantay mula 0.5 Wb hanggang 16 Wb sa 0.001 s, kung gayon ang dependence ng magnetic flux sa oras t ay may anyo

1.55*10v4t+0.5v

Ang oscillatory circuit ay binubuo ng isang inductor L = 10 H, isang capacitor C = 10 μF at isang resistance R = 5 Ohm. Ang kadahilanan ng kalidad ng circuit ay katumbas ng …………………………………

Ang isang nunal ng isang perpektong monatomic gas ay nakatanggap ng 2507 J ng init sa panahon ng ilang proseso. Kasabay nito, ang temperatura nito ay bumaba ng 200 K. Ang gawaing ginawa ng gas ay katumbas ng ………………………………J.

Ang perpektong monatomic gas sa isang isobaric na proseso ay ibinibigay kasama ang dami ng init Q. Kasabay nito, ..........……% ng ibinibigay na halaga ng init ay ginugugol upang mapataas ang panloob na enerhiya ng gas

Kung hindi natin isasaalang-alang ang mga paggalaw ng panginginig ng boses sa molekula ng carbon dioxide, kung gayon ang average na kinetic energy ng molekula ay katumbas ng ……………

I-POST ANG MALING PAHAYAG

Kung mas malaki ang inductance sa oscillatory circuit, mas malaki ang cyclic frequency.

Ang pinakamataas na halaga ng kahusayan na maaaring magkaroon ng heat engine na may temperatura ng heater na 3270 C at temperatura ng refrigerator na 270 C ay ………… %.

Ipinapakita ng figure ang Carnot cycle sa mga coordinate (T,S), kung saan ang S ay ang entropy. Nagaganap ang adiabatic expansion sa lugar ………………………..

Ang proseso na inilalarawan sa figure sa mga coordinate (T,S), kung saan ang S ay ang entropy, ay……………………

pagpapalawak ng adiabatic.

Ang equation para sa isang plane wave na kumakalat sa kahabaan ng OX axis ay may anyo Ang wavelength (sa m) ay ...

Ang boltahe sa inductor mula sa lakas ng kasalukuyang nasa phase ..............................

Pinangunahan ni PI/2

Resistor na may resistensya R = 25 Ohm, coil na may inductance L = 30 mH at capacitor na may kapasidad

C= 12 uF ay konektado sa serye at konektado sa isang AC boltahe source na nag-iiba ayon sa batas U = 127 cos 3140t. Ang epektibong halaga ng kasalukuyang sa circuit ay ……………A

Ang Clapeyron-Mendeleev equation ay ang mga sumusunod…….

I-POST ANG MALING PAHAYAG

Ang kasalukuyang self-induction ay palaging nakadirekta patungo sa kasalukuyang, ang pagbabago nito ay bumubuo ng kasalukuyang self-induction

Ang equation ng isang plane sinusoidal wave na kumakalat sa kahabaan ng OX axis ay may anyo. Ang amplitude ng acceleration ng oscillations ng mga particle ng medium ay katumbas ng .................................. ..

T6.26-1 Ipahiwatig ang maling pahayag

Ang vector E (lakas ng alternating electric field) ay palaging antiparallel sa vector dE/dT

Ang equation ni Maxwell, na naglalarawan ng kawalan ng mga magnetic charge sa kalikasan, ay may anyo

Kung hindi natin isasaalang-alang ang vibrational motions sa isang hydrogen molecule sa temperatura na 100 K, kung gayon ang kinetic energy ng lahat ng molekula sa 0.004 kg ng hydrogen ay katumbas ng…………………….J

Dalawang moles ng isang molekula ng hydrogen ay binigyan ng 580 J ng init sa pare-pareho ang presyon. Kung ang bono sa pagitan ng mga atomo sa molekula ay matibay, kung gayon ang temperatura ng gas ay tumaas ng …………………….K

Ipinapakita ng figure ang Carnot cycle sa mga coordinate (T, S), kung saan ang S ay ang entropy. Nagaganap ang isothermal expansion sa lugar ………………………

Sa proseso ng reversible adiabatic cooling ng isang pare-parehong masa ng isang perpektong gas, ang entropy nito ……………

hindi nagbabago.

Kung ang isang particle na may singil na gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field na may induction B kasama ang isang bilog na radius R, kung gayon ang momentum modulus ng particle ay katumbas ng