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 4/4: Nhận diện khí chưa biết
← TrướcTiếp →
Trực giác

Khối lượng mol không phân biệt được HF và Ne; tỉ số nhiệt dung γ=Cp/CV\gamma = C_p/C_V mới mang thông tin cấu trúc phân tử.

M=ρRTp=0.850×8.314×288.151.013×105=2.01×10−2 kg mol−1;γ=M(fλ)2RT=2.01×10−2×(3520×0.116)28.314×288.15=1.40M = \dfrac{\rho RT}{p} = \dfrac{0.850 \times 8.314 \times 288.15}{1.013 \times 10^{5}} = 2.01 \times 10^{-2}\ \text{kg mol}^{-1};\quad \gamma = \dfrac{M(f\lambda)^2}{RT} = \dfrac{2.01 \times 10^{-2} \times (3520 \times 0.116)^2}{8.314 \times 288.15} = 1.40
Phân tích

Từ ρ=pM/RT\rho = pM/RT suy ra M=20.1M = 20.1 g mol−1^{-1}, phù hợp HF (20.01) hoặc Ne (20.18). Giá trị γ=1.40≠5/3\gamma = 1.40 \neq 5/3 loại trừ khí đơn nguyên tử, nên khí là HF.