Тема 1. Единицы измерений и их преобразования
1.
В трех учебных пособиях приведены три разные (и не сводящиеся друг к другу!)
формулы пересчета концентраций в давления:
а) 1 моль/л = 1,22´10–4
T –1 Па;
б) 1 Па = 1,2´10–4
M/T
моль/л (M – молекулярная масса
вещества);
в) С(моль/л) = 1,6´10–21
T –1p (Торр).
Какая
из этих формул правильная? Вывести формулы для пересчета давлений, выраженных в
атмосферах (атм), паскалях (Па) и торрах (Торр или мм рт.ст.) в концентрации,
выраженные в молях на литр (моль/л), а
также числом частиц в 1 см3 (см–3).
2.
Физики массу элементарных частиц выражают в мегаэлектронвольтах (МэВ). Какой
массе в углеродных единицах (у.е.) соответствует 1 МэВ?
3.
Радиоактивный изотоп водорода – тритий испускает "мягкое" b-излучение с
энергией 0,0186 МэВ. Хватит ли этой энергии для разрыва самой прочной
химической связи (около 1200 кДж/моль) – четверной связи хром-хром в комплексном анионе [Cl3(H2O)Cr 
Cr(H2O)Cl3] 2– ?
4.
Для изучения влияния скорости реагирующих частиц на протекание химической
реакции пучок ионизированных молекул водорода ускоряли в электрическом поле до
энергий 0,07 – 0,46 эВ и затем направляли в зону реакции. Насколько скорости
молекул в пучках отличались от средней скорости молекул водорода при комнатной
температуре?
5.
В разных работах спектры поглощения могут приводиться в различных шкалах,
которые надо уметь переводить друг в друга. В качестве примера на рисунке
приведен спектр поглощения электрида цезия (вещество, полученное на основе
цезия и краун-эфира 18-краун-6 и содержащее в качестве анионов электроны).
Дополнить шкалу абсцисс тремя дополнительными шкалами,
выраженными в нанометрах (шкала l),
в обратных сантиметрах (шкала n)
и в единицах кДж/моль (шкала E). На
каком приборе можно записать такой спектр?
6. Энергия связи С–N в
нитрозобензоле составляет около 170 кДж/моль. Достаточна ли энергия квантов в
полосе n–p*
-поглощения нитрозобензола (максимум при 756 нм) для разрыва связи?
7.
Для освещения улиц используют газоразрядные лампы с парами натрия, в спектре
испускания которых выделяется D-линия натрия в желтой области спектра при 589
нм. Сколько "желтых фотонов" испускает лампа за 1 с, если мощность
лампы 100 Вт, а на излучение в области D-линии расходуется 1% всей потребляемой
энергии? За какое время будет излучен 1 моль (1 эйнштейн) фотонов? (Подобные
расчеты важны, например, при проведении препаративных фотохимических реакций, в
которых выход целевого продукта определяется при прочих равных условиях числом
фотонов, поглощенных реагирующим веществом.)
8.
Атомы галогенов, как известно, могут участвовать в различных радикальных
реакциях. Поэтому в ряде случаев важно знать их равновесную концентрацию в
системе. Оценить, сколько атомов иода содержится в 1 л паров иода при
температуре его кипения (185 оС) и нормальном давлении.
Температурной зависимостью изменения энтальпии и энтропии пренебречь. Все газы
считать идеальными. Для реакции диссоциации иода на атомы DHо = 151кДж/моль, DSо = 101 Дж/(моль К).
