формула площади поперечного сечения молекулы (7 видео)

Содержание

Примеры решения типовых задач
Формула площади поперечного сечения молекулы
Вычислите площадь, занимаемую одной молекулой изоамилового спирта в поверхности раздела вода-воздух и длину молекулы, если Г∞ = 8,7·10-9 моль/м2 , М = 88, ρ = 0,8528·103 кг/м3 .
🔍 Видео

Видео:Закон БернуллиСкачать

Примеры решения типовых задач

Пример 1

Расчет величины поверхностной активности ПАВ по изменению поверхностного натяжения; расчет величины поверхностной активности гомолога по правилу Траубе, расчет величины адсорбции ПАВ в заданном интервале концентраций.

Поверхностное натяжение водного раствора пентанола с концентрацией 0,030 моль/дм 3 равно 55,3 10 -3 Н/м при 298 К. Оцените величину адсорбции бутанола из раствора с концентрацией 0,015 моль/дм 3 при той же температуре.

Решение. Найдем поверхностную активность пентанола g(С5Н11OН) в интервале концентраций C1 = 0 (т.е. чистый растворитель) — C2= 0,030 моль/дм 3 :

g(С5Н11OН) = —

— коэффициент поверхностного натяжения воды, справочная величина (табл.11.02.).

В соответствии с правилом Траубе поверхностная активность бутанола, предшествующего члена гомологического ряда предельных одноатомных спиртов, будет в тех же условиях примерно в 3,2 раза меньше:

g(С4Н9OН) =

Поскольку концентрация раствора бутанола равна 0,015 моль/дм 3 является серединой интервала, в котором рассчитывалась поверхностная активность, величина адсорбции из этого раствора рассчитывается по уравнению Гиббса:

Г(C4H9OH) =

g(С5Н11OН) =

g(С4Н9OН) =

Г(С4Н9OН) =

Ответ: величина адсорбции бутанола приблизительно равна 1 10-6 моль/м2.

Пример 2

Расчет длины и площади поперечного сечения молекулы по величине предельной адсорбции.

Площадь поперечного сечения молекулы пальмитиновой кислоты равна2,1×10 -19 м 2 . Определите величину предельной адсорбции пальмитиновой кислоты на границе бензольный раствор-воздух. Вычислите объем раствора, содержащего 4,24 г кислоты в 1 л бензола, требуемый для покрытия монослоем (после испарения бензола) 1,5 м 2 водной поверхности.

Решение.Величину предельной адсорбции данного вещества рассчитывают по уравнению:

Г_max =

Для покрытия площади S монослоем молекул с площадью поперечного сечения S мол требуется S/S мол молекул. Количество вещества, соответствующее этому числу молекул, рассчитывают по соотношению:

n= : NA

Молярная концентрация имеющего раствора пальмитиновой кислоты равна:

С_(к-ты) =

Требуемый объем раствора равен: Vp = /с

Г max = = 7,9 10-6моль/м2

n = = 1,19 10-5моль

с (к-ты) = = 1,66 10-2моль/дм3

V =

Ответ: Г max = 7,9 10-6 моль/м 2 Vр = 0,715 мл

__________________________________________________________________________________

Пример 3

Расчет величины адсорбции по уравнению Ленгмюра при заданных константах.

Экспериментально установлено, что максимальная величина адсорбции ПАВ (M_r = 60) некоторым адсорбентом составляет 5,0×10 -3 моль/г; величина a равна 0,06 моль/дм 3 . Сколько граммов вещества адсорбировалось из раствора с равновесной концентрацией 0,1 моль/дм 3 двумя граммами данного адсорбента?

Решение. По уравнению Ленгмюра рассчитывают величину адсорбции ПАВ:

а = a max

Количество адсорбированного вещества на адсорбенте массой 2 г будет в 2 раза больше.

Масса адсорбированного вещества будет равна:

m (ПАВ) = n(ПАВ) М(ПАВ)

а = = 3,1 10-3моль/г

n(ПАВ) = 3,1×10-3моль/г 2 г = 6,2 10-3моль

m(ПАВ) = 6,2×10-3моль 60 г/моль = 0,37 г

Ответ: масса адсорбированного вещества равна 0,37 г.

Пример 4

Расчет величины адсорбции на твердом адсорбенте по изменению концентрации адсорбтива.

Раствор уксусной кислоты объемом60 см 3 раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм 3 взболтали с 2 г адсорбента. После достижения равновесия пробу раствора объемом 10 см 3 оттитровали раствором гидроксида натрия с = 0,05 моль/дм 3 . На титрование затрачено 15,0 см 3 титранта. Вычислите величину адсорбции уксусной кислоты.

Решение. Равновесная концентрация уксусной кислоты равна (по результатам титрования):

(СН3СООН) =

Величину адсорбции рассчитывают по:

а =

с(СН3СООН) = = 0,075 моль/см3

а =

Видео:Длина свободного пробегаСкачать

Формула площади поперечного сечения молекулы

Если капля раствора олеиновой кислоты в легколетучей жидкости падает на поверхность воды, то растворитель быстро испаряется, а олеиновая кислота, растекаясь, образует на поверхности воды мономолекулярную пленку. На поверхности воды, посыпанной предварительно тонким слоем пробковых опилок, талька или ликоподия, образуется ясно видное, свободное от порошка круглое пятно. Это дает возможность по диаметру круга приближенно рассчитать площадь молекулы олеиновой кислоты.

Если в капле содержится молекул с поперечным сечением , то

где — площадь полученного круга.

Отсюда площадь сечения молекулы равна:

где — диаметр полученного круга.

Число молекул в капле можно найти, если известны масса одной капли и молекулярный вес олеиновой кислоты :

где — число Авогадро.

Подставляя значение в предыдущую формулу, получим:

Для выполнения задания необходимо наполнить кювету водой и посыпать успокоившуюся её поверхность пробковыми опилками, ликоподием или тальком. Затем наполнить пипетку небольшим количеством раствора и капнуть одну каплю с высоты мм в середину кюветы. Когда капля перестанет растекаться, линейкой измерить и записать значения двух взаимно перпендикулярных диаметров образовавшегося круга и .

Определить взвешиванием на аналитических весах массу сосуда (бокса), вначале пустого, а затем заполненного двадцатью каплями раствора олеиновой кислоты. Взвешивание произвести с точностью до мГ . Найти массу капли раствора . В ней будет содержаться масса олеиновой кислоты:

Результаты измерений свести в таблицу и рассчитать по ним сечение молекулы. Для расчета молекулярного веса следует использовать химическую формулу олеиновой кислоты: . Плотность ее равна .

В этой работе используется оценочный метод, поэтому многократные измерения нецелесообразны!!

По среднему диаметру

рассчитать по формуле (1).

После этого следует вычислить эффективный диаметр молекулы, считая, что

Проверьте, как согласуется результат с выводами теории.

Видео:6. Определение характеристик сечения ( практический курс по сопромату )Скачать

Вычислите площадь, занимаемую одной молекулой изоамилового спирта в поверхности раздела вода-воздух и длину молекулы, если Г∞ = 8,7·10-9 моль/м2 , М = 88, ρ = 0,8528·103 кг/м3 .

? Заказ №: 22180

⟾ Тип работы: Задача

? Предмет: Химия

✅ Статус: Выполнен (Проверен преподавателем)

? Цена: 153 руб.

? Как получить работу? Ответ: Напишите мне в whatsapp и я вышлю вам форму оплаты, после оплаты вышлю решение.

➕ Как снизить цену? Ответ: Соберите как можно больше задач, чем больше тем дешевле, например от 10 задач цена снижается до 50 руб.

➕ Вы можете помочь с разными работами? Ответ: Да! Если вы не нашли готовую работу, я смогу вам помочь в срок 1-3 дня, присылайте работы в whatsapp и я их изучу и помогу вам.

⚡ Условие + 37% решения:

Вычислите площадь, занимаемую одной молекулой изоамилового спирта в поверхности раздела вода-воздух и длину молекулы, если Г∞ = 8,7·10-9 моль/м2 , М = 88, ρ = 0,8528·103 кг/м3 .

Решение: Максимальное число адсорбированных молекул на 1 м2 составляет Г∞·NА (NА – число Авогадро). Следовательно, площадь, занимаемая молекулой в насыщенном адсорбционном слое (площадь поперечного сечения молекулы), равна Г NА S     1 Толщина насыщенного адсорбционного слоя, то есть длина молекулы ПАВ вычисляют по формуле  Г M l    где: M  молярная масса ПАВ, кг/кмоль;   плотность ПАВ, кг/м3 .