Контрольная работа: Элементы статистической термодинамики
Запишите выражение колебательной статистической суммы при T=300 K с учётом числа симметрии молекул. Рассчитайте колебательную энтропию:
а) молекулярного водорода для его трёх изотопов (1H; 2D; 3T) при T=300 K.
б) молекулярного азота (изотоп 14N).
Недостающие данные можно взять из справочника.
ЗАДАЧА 7.
Рассчитать при 298 К константу равновесия для реакции изотопного обмена: D+H2=H+DH.
Считать, что равновесные расстояния и энергии диссоциации молекул H2 и DH одинаковы.
(Ответ в учебнике Д-О: K=7.17 ).
РЕШЕНИЕ
Таблица 1. Структурные параметры молекул и изотопов атома водорода.
|
Qяд= = gяд |
Qэл= = gэл | M, у. е. | , у. е. | |  , см-1 | D, кДж/моль | |
| D | 3 | 2 | 2 | | - | ||
| H2 | 1(+3) | 1 | 2 | ½ | 2 | 4395.24 | 431.9802 |
| H | 2 | 2 | | | - | ||
| DH | 3´2 | 1 | 3 | 2/3 | - | 4395.24 | 431.9802 |
Вычисления:
K=KQ = Kx = Kc = Kp= [(gяд1´gэл1) ´M13/2´1/1´ [(gяд2´gэл2) ´M23/2´2/2´ [(gяд3´gэл3) ´M33/2´3/3´ [(gяд4´gэл4) ´M43/2´4/4
Все прочие величины сокращаются, и получаем:
K= [(2´3´2) ¸(3´1)] ´ [3´¸(2´] 3/2 ´ { [(2/3) ¸1] ¸ [¸2] } = 4´ (0.75) 3/2 ´8/3 = (32/3) ´0.6495= 6.928
Резюме:
Это одна из простейших задач, в которой свойства равновесной смеси зависят лишь от простейших структурно-физических параметров ядер изотопов водорода.
ЗАДАЧА 8.
Рассчитать константу равновесия для реакции диссоциации молекулы CO на нейтральные атомы C и O при 2000 К: CO(газ) =C(газ) +O(газ).
Степени вырождения основных электронных состояний атомов C и O равны 9 (Термы 3P).
Значение, рассчитанное по термохимическим данным, равно 7.427×10-22 атм
Спектроскопические данные для CO приведены в табл.15.2 (Д-О, стр.467).
(Ответ в учебнике Kp= 7.790×10-22 атм).
РЕШЕНИЕ.
Таблица 1. Структурные параметры частиц. (Табл. 15.2 (Д-О, стр.467).
|
Qяд= К-во Просмотров: 395
Бесплатно скачать Контрольная работа: Элементы статистической термодинамики
|