Ответы:
Электрический момент диполя - основная характеристика электрического диполя; векторная величина:
- равная произведению абсолютного значения одного из зарядов диполя и расстояния между ними; и
- направления от отрицательного к положительному заряду.
Расстояние между полюсами диполя называется длиной диполя.
Дипольные моменты измеряют в дебаях Д (Д = 10-18 эл. ст. ед. × см, т.к. элементарный заряд равен 4,810-10 эл. ст. ед., а длина диполя в среднем равна расстоянию между двумя ядрами атомов, т.е. 10-8 см) или кулонометрах (Кл×м) (1 Д = 3,33·10-30 Кл×м) (заряд электрона 1,6·10-19 Кл умноженный на расстояние между зарядами, например, 0,1 нм, тогда Мр = 1,6·10-19×1×10-10 = 1,6·10-29 Кл · м). Постоянные дипольные моменты молекул имеют значения от нуля до 10 Д.
Решение:
NF3 представлена тройной связью (на один азот, три фтора), следовательно данный момент (μ(NF3) = 0,2 D) необходимо разделить на три(дипольный момент равен векторной сумме дипольных моментов всех связей в этой молекуле).
0,2 D/3 = 3,34∙10-30( Кл∙м) ∙ 0,2/3 = 6,68∙10-31 Кл∙м/3 = 2,227 ∙ 10-31 Кл∙м
Чтобы найти длину диполя, надо дипольный момент (переведя в Кл*м) разделить на заряд электрона qe=1,6∙10-19 Кл.
=
1,39 ∙ 10-12
(м)
Ответ: длина диполя равна 1,39 ∙ 10-12 (м)
106. Исходя из ЗДМ определите скорость гетерогенной реакции Fe203(Kp)+ 3CO(r) = 2Fe(Kp)+ ЗСО2(г), если она началась при [СО] = 0,5 моль/л. Как изменится скорость данной реакции, если объем системы уменьшить в 3 раза? Каков физический смысл константы скорости реакции и от каких факторов зависит ее численное значение?
Решение:
Первоначальная скорость: υ = k[CO]3 =k 0,53 = k0,125. При уменьшении объема, молекулы газа сталкиваются чаще, т.е. увеличивается концентрация в единице объема, следовательно υ2 = k[3CO]3 = k 9 ∙ 0,53 = k 1,12.
1,125/0,125 = 9. При уменьшении объема в 3 раза, скорость увеличивается в 9 раз.
Ответ: υ = k0,125; υ2 = k1,125. Х=9. Ответ на вопрос: Константа скорости реакции (удельная скорость реакции) — коэффициент пропорциональности в кинетическом уравнении.
Физический смысл константы скорости реакции k следует из уравнения закона действующих масс: k численно равна скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1 моль/л.
Константа скорости реакции зависит от температуры, от природы реагирующих веществ, но не зависит от их концентрации.
130. Константа равновесия гетерогенной реакции
FeO(Kp)+CO(r) ↔ Fe{Kp)+CО2(r)
при некоторой температуре равна 0.5. Найдите равновесные концентрации СО и СО2, если начальные составляли: Ссо = 0,05 моль/л; ССО2 = 0,01 моль/л. Как повлияет повышение давления на равновесие системы и численное значение константы равновесия?
Решение:
Кр = [CO2]/[CO]
Пусть до наступления равновесия прореагирует х моль СО.
Тогда в ходе реакции образуется х моль СО2.
Равновесные концентрации составят
[CO] = 0.05-x
[CO2] = 0.01+x
Кр = [CO2]/[CO]
0,5 = (0,01+x)/(0,05-x),
0,5∙ (0,05-x) = 0,01+x,
0,5x+x = 0,025-0,01
1,5x = 0,015
x= 0,01
Равновесные концентрации [CO2] и [CO] соответственно равны 0,01+0,01=0,02 и 0,05-0,01 =0,04.
Ответ. [CO2] = 0,02, [CO] = 0,04. Ответ на вопрос: Влияние давления на состояние равновесия проявляется только при наличии в системе газов. В соответствии с принципом Ле-Шателье увеличения давления смещает равновесие в сторону той (прямой или обратной) реакции, которая сопровождается уменьшением объема (газообразных продуктов или реагентов соответственно). При изменении давления, константа неизменна.
156. Вычислите молярную и нормальную (эквивалентную) концентрации 20%-го раствора СаС12, плотность которого 1,178 г/см3. (Ответ: 2.1 М; 4,2 н.).