Основы физической химии - Еремин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
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. г = 2.0 А; 1° = 2.7 -10-2 См - см2 - моль-1.
12-14. 19.9 См - см2 - моль-1; 191.1 См - см2 - моль-1.
12-15. к = 0.1264 См -м-1; х(№+) = 2.46 мм; х(СГ) = 3.75 мм.
12-16. г = 2.5 А; «(Н20) = 5.
12-17. 0.179 моль л- "; 2.737 -10-4 См м моль .
12-18. К = 1.75 -10-7 моль - л-1; рН = 5.29.
12-19. а = 0.125; [Н+] = 1.22 -10-4 моль - л-1; X0 = 330.7 См - см2 - моль-1. 12-20. К = 5.6 -10-4 моль -л-1; а = 0.09; [ОН-] = 5.6-10-3 моль-л-1.
§ 13
13-1. Е° = -0.036 В.
13-2. 1.77 -10-10, 1.33-10-5 моль - кг-1.
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. -0.4141В. 13-13. -0.187 В. 13-14. АЕ = +7.7 мВ. 13-15. +1.143 В. 13-16. у± = 0.756. 13-17. Е° = 1.086 В. 13-18. Е = 1.250 В.
13-19. АО = -44.0 кДж-моль-1; АД = 53.8 кДж -моль-1; = 328 Дж -моль-1 -К-1.
460
Ответы
13-20. ArH = -217 кДж-моль-1. 13-21. AS = -18.75 Дж-моль-1-К-1.
13-22. ArG° = - 6.88 кДж-моль-1; ArH° = - 21.2 кДж-моль-1; ArS° = -48.1 Дж-моль-1-К-1.
13-23. ArH = -209.7 кДжмоль-1; ArS = 6.43 Дж-моль-1-К-1.
13-24. E = 1.018 В.
13-25. E = 0.4910 В.
13-26. pH1 = 7.37, pH2 = 6.93.
13-28. ArG°' = -28.9 кДжмоль-1.
13-29. K = 3.6 1038.
13-30. ArG°' = -108.4 кДжмоль-1; а), б) - направление процесса не изменится.
§ 14
14-1. W = 6! / (2!2!2!) = 90.
14-2. Г(Е) = f(3N)-(2mE)3N/2-V, где f(k) - объем k-мерного шара единичного радиуса: f k) = (2n)k/2/k!! при четных k, f(k) = 2(2n)(k-1)/2/k!! при нечетных k.
14-3. 0.619.
14-4. T = 1248 К.
14-5. а) (E) = 0 ; б) (E) = 3E/4 . 14-6. (Eэл) = 475 см-1. 14-7. (E^) = 761.5 см-1; N0 / N = 0.334. 14-8. N0 / N = 0.701, N1 / N = 0.238. 14-9. (E^) = 129.4 см-1.
14-10. E0 = 0, E1 = kT ln3, E2 = kT ln5. 14-11. Ea - Ee = 1430 Дж-моль-1. 14-12. E, < {E).
14-13. 337 м-с-1. 14-14. 1200 м-с-1.
14-15. 378 К.
14-16. 1600 м-с-1.
14-17. 363 м-с-1.
14-18. 0.467. Не зависит.
14-19. (EKml) = 3kT/2 . Не равна.
§ 15
15-1. Sm = R ln2 = 5.76 Дж-К-1-моль-1.
3 R 3
15-2. Sm (E,V) = const + — lnE + RlnV ; E = -RT.
15-3. S(E,V) = const + ^3N -1 jklnE + 3NklnV « const + 3NklnE + 3NklnV.
15-4. а) «0 = NE—U , « = U. б) S = k (N ln N — n0ln n0 — «1ln n1).
EE
E NE в) T =—,-T ; T< 0 при-< U < NE .
ln — -1
I U
15-5. ^пост
{2nmkT V/2 ,
h 2
15-6. Tпост ~ 10-20 К.
Ответы
461
15-7. Q = 1 + 2ехр| ~ I, U-Uo = 2 + ~ (.
15-8. U - U0 = 3МГ/2; F - U0 = const¦T - (3МГ/2) 1пГ - МкГ 1пУ - акГМ 2/У; 5" = Б0 + (3М/2) 1пГ + Мк 1пУ + akN 2/У; р = МкГ/У - аМ 2кГ/У 2. 15-9. 1) 2(Г) ~ Г а; 2) 2(7) ~ Гр.
15-10. 1) 2(У) ~ УМ; 2) 2(У) ~ (У-М>)М-ехр[М2а 2/(кТУ)] (а и й даны в расчете на одну молекулу). 15-11. (ди/дУ)т = Т(др/дГ)у - р; (ЭБ/ЭУ)т = (Эр/Э7)у.
15-12. Ж = - кГ 1п
2 (Г ,У2)
2 (Т Ух) 15-13. 2пост(О2) = 7.51-1030. 15-14. бкол(12) = 4.41.
15-15. <2кол(СО2) = 6.77 (основной вклад вносит колебание ю2).
15-16. &рал№) = 108.
15-17. Увеличится. Указакие: если один из двух уровней энергии увеличивается на е, а другой на такую же величину уменьшается, то сумма по состояниям увеличивается при любом е. 15-18. № / N = 0.795.
15-19. а) 1.2% о-И2 и 98.8% «-И2; б) 49.7% о-И2 и 50.3% «-И2; в) 72.9% о-И2 и 28.1% «-И2. 15-20. а) J = 7, б) J = 13. 15-21. Т = 230 К. 15-22. Т = hcBJJ+1) / к.
15-23. (ввраЩ) = кТ.
ю
15-24. (Вко^ = - . ¦
ехр (со/ кТ)-1
При низких температурах (Вкол^ — юехр(-ю/кТ), при высоких температурах (Вкол^ — кТ 15-25. а) В1 = 2В2, о1 = 2о2. б) <21 = 1 + 2ехр(-2е / кТ) + ехр(-4е / кТ), 22 = 1 + ехр(-2е/кТ) = 211/2. В) Т^°° > 2е .
15-26. 2конф = ^
15-27. Зависит для всех систем, кроме идеального газа.
15-28. 2конф =-Ь - ехр -
15-29. Справедливо.
15-30. Указакие. Достаточно рассмотреть систему из двух уровней.
15-31. босц = ^
ю
§ 16
16-1. Бпост(С12) = 161.5 Дж-моль-1-К-1. 16-2. Бпост(О2) = 148.6 Дж-моль-1-К-1. 16-3. Бвращ(СО) = 51.0 Дж-моль-1-К-1. 16-4. Бвращ(ИБГ) = 36.7 Дж-моль-1-К-1. 16-5. Ж)2.
16-6. Бвращ(О2) = 48.1 Дж-моль-1-К-1. 16-7. Бвращ(СО) = 47.1 Дж-моль-1-К-1. 16-8. Бвращ = 37.3 Дж-моль-1-К-1.
16-9. Бкол(298) = 0.543 Дж-моль-1-К-1, Бкол(1273) = 8.37 Дж-моль-1-К-1, С^кол(298) = 1.99 Дж-моль-1-К-1, С^кол(1273) = 7.61 Дж-моль-1-К-1. 16-10. Т = 298 К: 2вращ = 116.2, Бвращ = 47.85 Дж-моль-1-К-1, С^вращ = 8.314 Дж-моль-1-К-1; Т = 1273 К: (^ращ = 49(5.5, Бвращ = 59.92 Дж-моль-1-К-1, СУврещ = 8.314 Дж-моль-1-К-1.
462
Ответы
16-12. Т = 298 К: 2пост = 5.54 1030, 5пост = 154.1 Дж-моль-1-К-1, С^пост = 12.47 Дж-моль-1-К-1; Т = 1273 К: 2пост = 2.09 1032, 5пост = 184.3 Дж-моль-1-К-1, Супост = 12.47 Дж-моль-1-К-1.
16-13. 5 = 154.7 Дж-моль-1-К-1', и - и0 = 3716 Дж-моль-1, Н - и0 = 6194 Дж-моль-1, Б - и0 = -42.4 кДж-моль-1, О - и0 = -39.9 кДж-моль-1. 16-14. 5(НС1) = 182.3 Дж-моль-1-К-1.
16-15. 5 = 5пост + 5вращ + 5кол = 266.1 Дж-моль-1-К-1, и - и0 = 13.4 кДж-моль-1,
