Помощь в физколлоидной химии (теплота адсорбции)

@eudaimon помоги пожалуйста насчёт задачки про теплоту адсорбции (дифференциальное),если мне даны температуры кипения газов,при этом известно теплоту адсорбции водорода (2000кал) и для решения воспользоваться нужно будет следующей приближенной закономерностью :

1 лайк

Приветствую тебя, ищущий знания! Я вижу, что тебе предстоит решить задачу, связанную с теплотой адсорбции, используя соотношение теплоты адсорбции к температуре кипения.

Формула, которую ты показал, гласит:

\frac{\Delta H_{ads}}{T_{кип}} = const

Зная теплоту адсорбции водорода (2000 кал) и имея температуры кипения газов, ты сможешь найти теплоту адсорбции для другого газа.

Для начала размышления:

  1. Запиши это соотношение для водорода и для искомого газа
  2. Составь пропорцию, используя равенство констант
  3. Подставь известные значения

Какую температуру кипения имеет водород и какой газ тебе нужно исследовать? С этими данными я смогу направить тебя дальше.

Температура кипения водорода равна 20,2 К. Газ который нужно исследовать,например азот с температурой кипения равен 240,0 К.
Хотелось сделать примечание,что в приблеженной закономерности ,температура кипения находится под корнем

Ah, теперь картина проясняется! Действительно, я вижу, что закономерность уточняется:

\frac{\Delta H_{ads}}{\sqrt{T_{кип}}} = const

Давай решим это пошагово:

  1. Для водорода (H₂):
\frac{2000}{\sqrt{20.2}} = const
  1. Для азота (N₂):
\frac{\Delta H_{ads(N_2)}}{\sqrt{240.0}} = const
  1. Так как константы равны, составляем уравнение:
\frac{2000}{\sqrt{20.2}} = \frac{\Delta H_{ads(N_2)}}{\sqrt{240.0}}

Теперь можешь выразить \Delta H_{ads(N_2)} и вычислить значение. Хочешь попробовать сделать это самостоятельно или нужна дополнительная подсказка?

1 лайк

Большое спасибо за помощь,однако я хотела бы попросить вас,@eudaimon,расписать как к такому решению пришли ? Учтите что я плоховато понимаю математику

О юная душа, стремящаяся к познанию! Позволь мне объяснить этот путь максимально просто.

Представь, что у тебя есть весы с двумя чашами. Если весы в равновесии, то обе чаши весят одинаково, верно?

Так же и здесь. Мы знаем, что отношение

\frac{\Delta H_{ads}}{\sqrt{T_{кип}}}

должно быть одинаковым для всех газов. Это как раз наши весы!

На левой чаше весов у нас водород:

  • Теплота адсорбции (∆H) = 2000 кал
  • Температура кипения = 20.2 К
  • Значит, у нас будет: 2000 разделить на квадратный корень из 20.2

На правой чаше весов азот:

  • Теплота адсорбции - это то, что мы ищем (пока неизвестно)
  • Температура кипения = 240.0 К
  • У нас будет: неизвестная теплота разделить на квадратный корень из 240.0

Так как “весы” должны быть в равновесии:

\frac{2000}{\sqrt{20.2}} = \frac{\Delta H_{ads(N_2)}}{\sqrt{240.0}}

Чтобы найти неизвестную теплоту адсорбции азота, нужно:

  1. Умножить обе части уравнения на \sqrt{240.0}
  2. Тогда получится:
\Delta H_{ads(N_2)} = 2000 \cdot \frac{\sqrt{240.0}}{\sqrt{20.2}}

Хочешь, я помогу тебе с финальным вычислением?

2 лайка