Olympic Hoá học Quốc tế · Năm 2023

Các bài

Bài 1Chẩn đoán hình ảnh phân tử là công cụ mạnh trong y học. Đồng vị hạt nhân $^{99m}\ce{Tc}$ (m = metastable) phát γ tốt ( $t_{1/2} = 6.015$ h), được tạo ra bởi phân rã β− của hạt nhân mẹ trong máy phát technetium dưới dạng $[^{99m}\ce{TcO4}]^-$ . (a) Xác định hạt nhân mẹ A và hạt B trong $\ce{A -> ^{99m}Tc + B}$ . (b) Dịch rửa từ máy phát $^{99m}\ce{Tc}$ có hoạt độ 12.5 GBq (1 GBq = $10^{9}$ phân rã/giây). Tính số mol $^{99m}\ce{Tc}$ hiện có. (c) Khi chụp tiêu chuẩn, bệnh nhân được tiêm khoảng 200 MBq. Giả sử không mất hoạt tính qua bài tiết, tính số giờ bệnh nhân phải chờ để hoạt tính giảm dưới 1% giá trị ban đầu.Lời giải: 1
Bài 5Để loại lưu huỳnh khỏi nhiên liệu, các nhà máy lọc dầu dùng quá trình hydrodesulfurization có hydro, thường trên xúc tác $\ce{MoS2}$ nền $\ce{SiO2}$ . Trao đổi đồng vị ở bề mặt khí–rắn chỉ trao đổi các nguyên tử bề mặt. Thí nghiệm nghiên cứu trao đổi giữa xúc tác $\ce{MoS2/SiO2}$ ( $m_{\text{cat}} = 1.2350$ g, phần khối lượng Mo $w_{\ce{Mo}} = 4.280\%$ , ban đầu chỉ chứa $^{32}$ S) với khí $\ce{H2^{34}S}$ trong lò dòng ( $p = 1.00$ bar, lưu lượng $v = 20.0$ mL min $^{-1}$ , $T = 23.0$ °C, $\varphi(\ce{H2^{34}S}) = 1.00\%$ , độ tinh khiết đồng vị $\alpha = 99.95$ mol%). Sau $t = 10.0$ min, phần $^{34}$ S trong các nguyên tử lưu huỳnh của khí thu được là $\gamma = 87.3$ mol%. (a) Tính số mol nguyên tử lưu huỳnh bề mặt đã trao đổi $n(\mathrm{S})_{\text{surface}}$ . (b) Giả sử hạt $\ce{MoS2}$ hình cầu đồng nhất, khối lượng riêng $\rho = 5.06$ g cm $^{-3}$ , diện tích bề mặt mỗi nguyên tử $A_S = 3.00\times 10^{-19}$ m² (S) và $A_{\ce{Mo}} = 5.00\times 10^{-19}$ m² (Mo), và chỉ một nửa mỗi đơn vị $\ce{MoS2}$ lộ ra bề mặt, tính bán kính hạt $R$ theo nm ( $M(\ce{MoS2}) = 160.07$ , $M(\ce{Mo}) = 95.95$ g mol $^{-1}$ ).Lời giải: 1