Химия → IChO → 2012 | BeyondOlympiads

Обсуждаем олимпиады
1

Подготовительные (задачи)Подготовительные (задачи)Теория (задачи)Теория (задачи)Практика (задачи)Практика (задачи)Preparatory (solutions)Preparatory (solutions)Theory (w/ solutions)Theory (w/ solutions)Practical (problems)Practical (problems)Preparatory (problems)Preparatory (problems)Problem 31 AminesProblem 31 AminesProblem 31 IminesProblem 31 Imines

Это обсуждение публикации https://olympiads.bc-pf.org/chemistry/s/icho/2012
2

(МХО, 2012, США). В воде, взятой из озера, скорость
радиоактивного распада растворённого 222Rn (период полураспада t1/2 =3,8 сут) составила 4,2 атом · мин^−1· (100 л)^−1
Весь этот 222Rn образуется при распаде растворённого 226Ra
(t1/2 = 1600 лет), который имел активность 6,7 атом × мин^−1(100 л)^−1.
Эти активности не меняются с течением времени. Поскольку каждый распавшийся атом 226Ra даёт атом 222Rn, недостаток 222Rn предполагает, что он каким-то
образом теряется из озера.

  1. Рассчитайте концентрацию 222Rn в озере в единицах:
    атом · (100 л)^−1 и моль · л^−1.

  2. Предполагая, что неизвестный процесс потери радона
    имеет кинетический первый порядок, рассчитайте соответствующую константу скорости в мин−1.

  3. Основываясь на периодических свойствах элементов,
    предположите, какую природу –– биологическую, химическую
    или физическую –– имеет этот процесс.

  4. 3,2 · 104 атомов/100 л или 5,5 · 10^−22 моль/л.

  5. 0,79 · 10^−4 мин^−1.

Я решил все пункты, но во втором у меня не сходиться ответ и хотелось бы узнать где допустил ошибку

  1. A=ln(2)/(3.8* 24* 3600) * N=4.2/60
    N=33156 atom/100 L= 5.5 * 10^-22 mol/L
  2. r=k * [Rn]=4.2/(6.02 * 10^-23 * 100)
    k=(6.97 * 10^-26)/(5.5 * 10^-22)=1.268 * 10^-4 min^-1
    3)Улетучивание в воздух
1 лайк
3

Скорость радиоактивного распада ^{222}\ce{Rn} оказывается меньше, чем скорость радиоактивного распада ^{226}\ce{Ra}, которая соответствует скорости образования ^{222}\ce{Rn}.

Если активности не меняются с течением времени, и тем более есть предположение, что радон каким-то образом теряется из озера, то мы можем сказать, что скорость изменения концентрации радона остается постоянной. Иначе говоря, скорость образования радона равна скорости расходования радона.

A_{^{226}\ce{Ra}}=A_{^{222}\ce{Rn}} + kN_{V, ^{222}\ce{Rn}}

Здесь я обозначил N_V как число атомов радона в 100 л образца. Нетрудно заметить, что поскольку A_{^{222}\ce{Rn}}=\frac{\ln 2}{t_{1,2}(^{222}\ce{Rn})}N_{V, ^{222}\ce{Rn}}, можно сразу же написать выражение для искомого k:

k=\frac{A_{^{226}\ce{Ra}}-A_{^{222}\ce{Rn}}}{N_{V,^{222}\ce{Rn}}} = \ln 2 \cdot \frac{A_{^{226}\ce{Ra}}-A_{^{222}\ce{Rn}}}{A_{^{222}\ce{Rn}}t_{1/2}(^{222}\ce{Rn})} = \ln 2 \cdot \frac{6.7-4.2}{4.2 \cdot (3.8\cdot 24 \cdot 60)}=7.54 \cdot 10^{-5} \ мин^{-1}

В своем решении ты рассчитал константу радиоактивного распада ^{222}\ce{Rn}

3 лайка
4

cпасибо

6

Гидриды кремния SinH2n+2 называют силанами. Почти все они содержат связи Si-Si, но становятся всё более неустойчивыми по мере роста числа атомов
кремния.

  1. Рассчитайте энергию связи Si-Si в Si2H6, используя следующую информацию:
    энергия связи H-H равна 436 кДж/моль;
    энергия связи Si-H равна 304 кДж/моль;
    H∆f[Si(газ)] = 450 кДж/моль;
    H∆f[Si2H6(газ)] = 80,3 кДж/моль.
  2. Сравните рассчитанную энергию связи Si-Si с энергией одинарной связи углерод углерод (энтальпия разрыва 347 кДж/моль). Используя этот результат, сравните термодинамическую устойчивость силанов и алканов при n >= 2.

Первый пункт получился, но не понял как сравнить термодинамическую устойчивость во втором пункте?

7

Посчитайте энтальпию образования Силана S_nH_{2n+2} и алкана C_nH_{2n+2} через энергии связей как функцию n. Сравните.

1 лайк
8

WhatsApp Image 2023-10-31 at 18.03.08_2e80381f
WhatsApp Image 2023-10-31 at 18.03.08_2e80381f1599×408 50.8 KB

можете пожалуйста посмотреть правильно ли я делаю?

9

Вот ответ на вашу задачу. Всегда смотрите, был ли ваш вопрос (задача) задан ранее. А также, так как это задача из Международной олимпиады, ее решение есть в документе с решениями Межнара того года

2 лайка
10

Спасибо большое, забыл про это