Chemistry Labs

Bài 1

Năm 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 OX2\ce{O2} (2.3102 g), ở 15.0 \°C và 1.013×1051.013 \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 D3_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 α\alpha) cũng như Ar trong đá (bắt electron/phát positron của X40X2240K\ce{^{40}K}). (c) Một khí chưa biết ở 15.0 \°C, áp suất khí quyển có khối lượng riêng 0.850±0.005 kg m−30.850 \pm 0.005\ \text{kg m}^{-3}; âm trong khí có λ=0.116\lambda = 0.116 m ở f=3520f = 3520 Hz, với vs=fλ=γRT/Mv_s = f\lambda = \sqrt{\gamma RT/M}. Tìm MM và γ\gamma, xác định khí trong số HCl, HF, Ne, Ar.
Bước 1/4: Thể tích bình từ nitơ tinh khiết
n(NX2)=2.299028.02=8.205×10−2 mol;V=nRTp=8.205×10−2×8.314×288.151.013×105=1.940×10−3 m3n(\ce{N2}) = \dfrac{2.2990}{28.02} = 8.205 \times 10^{-2}\ \text{mol};\quad V = \dfrac{nRT}{p} = \dfrac{8.205 \times 10^{-2} \times 8.314 \times 288.15}{1.013 \times 10^{5}} = 1.940 \times 10^{-3}\ \text{m}^3
Phân tích

Nitơ hoá học là NX2\ce{N2} tinh khiết (M=28.02M = 28.02 g mol−1^{-1}); phương trình khí lí tưởng ở T=288.15T = 288.15 K cho V=1.940×10−3V = 1.940 \times 10^{-3} m3^3 (khoảng 2 dm3^3).