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 3/4: Vạch D\₃ của heli và nguồn gốc hạt nhân
← TrướcTiếp →
E=hcλ=6.626×10−34×2.998×108587.7×10−9=3.380×10−19 J    (D3: 3d→2p);X238X22238U→X234X22234Th+α,  X40X2240K→X40X2240Ar+βX+(ε)E = \dfrac{hc}{\lambda} = \dfrac{6.626 \times 10^{-34} \times 2.998 \times 10^{8}}{587.7 \times 10^{-9}} = 3.380 \times 10^{-19}\ \text{J}\;\;(\text{D}_3:\ 3d \rightarrow 2p);\quad \ce{^{238}U -> ^{234}Th + \alpha},\ \ \ce{^{40}K -> ^{40}Ar + \beta^+}(\varepsilon)
Phân tích

Năng lượng photon 3.380×10−193.380 \times 10^{-19} J khớp với chuyển mỪf 3d \→ 2p, khoảng năng lượng được phép lớn nhất trong giản đồ obitan. Heli tích lũy trong khoáng urani qua phân rã α\alpha (hạt α\alpha là hạt nhân HeX2+\ce{He^{2+}}), còn argon trong đá qua bắt electron/phát positron của X40X2240K\ce{^{40}K}.