Olympic Hoá học Quốc tế · Năm 2010

Các bài

Bài 1Năm 1894, Lord Rayleigh phát hiện nitơ điều chế hoá học (khối lượng trung bình trong một bình cố định: 2.2990 g) nhẹ hơn \“nitơ khí quyển\” đã loại $\ce{O2}$ (2.3102 g), ở 15.0 \°C và $1.013 \times 10^{5}$ Pa; sự khác biệt sau đó được quy cho argon. (a) Tính thể tích bình và phần mol của Ar trong nitơ khí quyển. (b) Ramsay tách heli từ cleveit; nó phát vạch D $_3$ ở 587.7 nm. Tính năng lượng photon, xác định chuyển mỪf tương ứng trong giản đồ obitan của He (đáp án: chuyển mỪf được phép có năng lượng lớn nhất, 3d \→ 2p) và quá trình hạt nhân sinh He trong khoáng urani (phân rã $\alpha$ ) cũng như Ar trong đá (bắt electron/phát positron của $\ce{^{40}K}$ ). (c) Một khí chưa biết ở 15.0 \°C, áp suất khí quyển có khối lượng riêng $0.850 \pm 0.005\ \text{kg m}^{-3}$ ; âm trong khí có $\lambda = 0.116$ m ở $f = 3520$ Hz, với $v_s = f\lambda = \sqrt{\gamma RT/M}$ . Tìm $M$ và $\gamma$ , xác định khí trong số HCl, HF, Ne, Ar.Lời giải: 1
Bài 2(a) Trong tinh thể NaCl, $\ce{Na+}$ và $\ce{Cl-}$ mỗi ion tạo một mạng lập phương tâm diện; bán kính ion $r(\ce{Na+}) = 0.102$ nm và $r(\ce{Cl-}) = 0.181$ nm. Cho biết số ion $\ce{Na+}$ và $\ce{Cl-}$ trong một ô đơn vị, số phối trí của chúng, và tính khối lượng riêng của tinh thể. (b) Từ dữ kiện Born\–Haber \— $\Delta_fH(\ce{NaCl(s)}) = -411$ , $\Delta_{sub}H(\ce{Na}) = +109$ , $IE(\ce{Na}) = +496$ , $D(\ce{Cl2}) = +242$ , $EA(\ce{Cl}) = -349$ kJ mol $^{-1}$ \— viết phương trình bước tạo thành và bước phân li trực tiếp $\ce{NaCl(s) -> Na+(g) + Cl-(g)}$ , rồi tính entanpi tạo mạng tinh thể. (c) Quá trình Solvay thực hiện $\ce{2NaCl + CaCO3 -> Na2CO3 + CaCl2}$ qua chu trình: $\ce{CaCO3 ->[\Delta] A + B}$ ; $\ce{NaCl + NH3 + B + H2O -> C + D}$ ; $\ce{2C ->[\Delta] Na2CO3 + H2O + B}$ ; $\ce{A + H2O -> E}$ ; $\ce{E + 2D -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3}$ . Xác định các chất A\–E.Lời giải: 1