Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 72 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

72
Число соударений молекул этилена с молекулами брома вычисляется
по формуле (2.2.1)
[][]
(
)
[]
Ζ
СН Br
CH Br
CH Br
rr
RT
MM
CH Br
cмс
24 2
24 2
2
24 2
1
2
24 2
8
2
7
1
2
16
2
24 3 1
811
314 52 10
8 8 31 10 298
314
1
28
1
160
9810
4210
−−
=+ +
=
=⋅
⋅⋅
+
⋅=
=⋅
π
π
,,
,
,
,
,.
3) Вычислим эффективные радиусы молекул брома и этилена,
используя формулу (2.2.2) и значения коэффициента динамической
вязкости этих газов. В системе
СИ размерность динамической
вязкости
[кг
м
-1
с
-1
], а размерность пуаза (Пз) - гсм
-1
с
-1
,
следовательно,
1 кг
м
-1
с
-1
= 10 Пз. Газокинетический радиус
молекул брома равен
(
)
(
)
r
MT
К
Пз
см
Br
Br
Br
г
моль
2
10
2
1
2
2
10
1
2
4
8
0 253 10 0 253 10
160 298
1610
29610
=⋅ =⋅
=
=⋅
−−
,,
,
,.
η
Газокинетический радиус молекул этилена равен
(
)
r
К
Пз
см
CH
г
моль
24
10
1
2
4
8
0 253 10
28 298
09310
25110=⋅
=⋅
,
,
,.
Соответствующие числа соударений молекул брома и этилена друг с
другом будут равны:
(
)
(
)
Ζ
Br Br
эг
моль К
г
моль
см
К
см см с
22
8
2
7
1
2
16 3
2
24 3 1
829610
314 8 31 10 298
160
97610 147 10
−−
=⋅
⋅⋅
⋅⋅ =
,
,,
,,,
р
Число соударений молекул этилена с молекулами брома вычисляется
по формуле (2.2.1)
                                                                                    1
                                                 ⎡         ⎛ 1                   ⎞ ⎤2
                                          ⎞ 2 8 RT                  1 ⎟
               ⎛
Ζ С Н − Br = π ⎜ rC H               + rBr ⎟ ⎢              ⎜      +        ⎥ [C2 H 4 ][ Br2 ] =
                                                π          ⎜M            ⎟
   2 4    2    ⎝ 2 4                     2⎠      ⎢         ⎝ C2 H4 M Br2 ⎠ ⎥
                                                 ⎣                         ⎦
                                                                        1
                    2 ⎡ 8⋅8,31⋅10 ⋅298 ⎛ 1                            ⎞⎤2
                                              7
            (
   , ⋅ 5,2⋅10 −8 ⎢
= 314                       )  ,
                              314
                                       ⎜ +
                                             1             2
                                               ⎟ ⎥ 9,8⋅1016 =
                                       ⎝ 28 160⎠ ⎦                          [           ]
                      ⎣
= 4,2⋅10 24 cм −3 с −1 .
3) Вычислим эффективные радиусы молекул брома и этилена,
   используя формулу (2.2.2) и значения коэффициента динамической
   вязкости этих газов. В системе СИ размерность динамической
   вязкости [кг⋅м ⋅с ], а размерность пуаза (Пз) - г⋅см ⋅с ,
                 -1 -1                                      -1 -1

   следовательно, 1 кг⋅м ⋅с = 10 Пз. Газокинетический радиус
                         -1 -1

   молекул брома равен
                                              1

                                  ( M T)
                                                                                                  1


rBr       = 0,253⋅10−10
                                      Br2
                                              2

                                                     = 0,253⋅10−10
                                                                       (160       г
                                                                                 моль
                                                                                      ⋅298К   )   2

                                                                                                      =
    2                                ηBr2                                              −4
                                                                                1,6⋅10 Пз
= 2,96 ⋅10−8 см.
Газокинетический радиус молекул этилена равен
                                                            1


           rC       =   0,253⋅10−10 ⋅
                                             (    г
                                              28 моль ⋅298К 2     )    = 2,51⋅10−8 см.
                                                        −4
              H
             2 4                                     0,93⋅10 Пз

Соответствующие числа соударений молекул брома и этилена друг с
другом будут равны:
                                                                               1
                                              ⎛ , ⋅8,31⋅10 7
                                            2 314
                                                               э р г
                                                                       ⋅298К ⎞ 2
Ζ Br
      2
          − Br
              2
                        (
                  = 8 ⋅ 2,96⋅10 −8 см    )   ⋅⎜
                                              ⎜
                                                             моль
                                                              г
                                                        160 моль
                                                                   ⋅ К       ⎟ ⋅
                                                                             ⎟
                                              ⎝                              ⎠

(                           )
                            2
⋅ 9,76⋅1016 см −3               = 1,47 ⋅1024 см− 3с−1,

                                                      72