sol-3 - III. 1 ( . ) 1. q2 1 1 = 2r 4 . 0 1 q2 4 2r 0 : 2 =...

Info iconThis preview shows pages 1–2. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
- 13 - РАЗДЕЛ III. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Задача 1 ( автор В . Н . Хвалюк ) 1. Работа по заряжению проводящей сферы в вакууме равна А 1 = q 2 2 r · 1 4 π ε 0 . В среде с диэлектрической проницаемостью ε эта работа будет в ε раз меньше : А 2 = q 2 2 ε r · 1 4 π ε 0 (0.5 балла ) Изменение энергии Гиббса при переходе иона из вакуума в раствор равно Δ G = A 2 A 1 = q 2 2 ε r · 1 4 π ε 0 q 2 2 r · 1 4 π ε 0 = – q 2 2 r · 1 4 π ε 0 (1 – 1 ε ). (1.5 балла ) Для иона с зарядом z величина q равна ez , поэтому окончательно получаем уравнение Борна : Δ G = – e 2 z 2 2 r · 1 4 π ε 0 (1 – 1 ε ). (1 балл , всего 3 балла ) 2. Для 1 моль (6.02·10 23 ) ионов натрия Na + при КЧ = 6 ( z = 1) получаем : Δ G = = –6.02·10 23 · (1 · 1.60·10 –19 ) 2 2 · 194/2 · 10 –12 · 1 4 · 3.14 · 8.85·10 –12 · (1 – 1 78.54 ) = –705 кДж моль 1 (1.5 балла ) Относительная погрешность равна 406 – 705 406 = 0.74 или 74% (0.5 балла , всего 2 балла ). 3. Для иона лития Li + А n = 0.9 · 4 · 21 = 75.6 кДж моль 1 (0.5 балла ). 4. Оценим диаметр молекулы воды исходя из ее плотности в жидком состоянии при С , равной 1.0 г см 3 . 1 моль воды имеет массу 18 г , занимает объем 18 см 3 и содержит 6.02·10 23 молекул . Объем , приходящийся на 1 молекулу , равен 18 6.02·10 23 = = 3.0·10 –23 см 3 . Линейный размер ( ребро куба ), отвечающий такому объему равен 3 3.0·10 –23 = 3.11·10 –8 см = 311 пм . Его можно грубо принять за диаметр молекулы воды ( при плотной упаковке ), а радиус равен 311 / 2 = 155.5 пм (3.0 балла ). 5. Так как для иона Li + КЧ = 4, то радиус равен 136 / 2 · 0.94 = 64 пм (0.5 балла ). Радиус гидратного комплекса Li + c водой равен 64 + 311 = 375 пм (0.5 балла ). Δ G II г (Li + ) = = –6.02·10 23 · (1 · 1.60·10 –19 ) 2 2 · 375 · 10 –12 · 1 4 · 3.14 · 8.85·10 –12 · (1 – 1 78.54 ) = –182 кДж моль 1 (1.5 балла , всего 2.5 балла ) 6. Для иона натрия Na + A n = 0.9 · 6 · 21 = 113 кДж моль 1 (0.5 балла ). Радиус гидрат - ного комплекса Na + c водой равен 194 / 2 + 311 = 408 пм (0.5 балла ). Экспери - ментальное
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Image of page 2
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

This note was uploaded on 08/09/2010 for the course CHEM 7766488 taught by Professor Hiiu during the Spring '10 term at The University of Technology of Compiègne, UTC.

Page1 / 5

sol-3 - III. 1 ( . ) 1. q2 1 1 = 2r 4 . 0 1 q2 4 2r 0 : 2 =...

This preview shows document pages 1 - 2. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online