Latihan 5

 

Example 20.1

 

Entalpi ikatan O2 adalah 498,7 kJ / mol. Hitung panjang gelombang maksimum (nm) foton yang dapat menyebabkan disosiasi molekul O2.

Strategi Kami ingin menghitung panjang gelombang foton yang akan memutuskan ikatan O "O. Oleh karena itu, diperlukan jumlah energi dalam satu ikatan. Entalpi ikatan O2 diberikan dalam satuan kJ / mol. Satuan yang dibutuhkan untuk energi satu ikatan adalah J / molekul. Setelah kita mengetahui energi dalam satu ikatan, kita dapat menghitung frekuensi minimum dan panjang gelombang maksimum yang diperlukan untuk memisahkan satu molekul O2. Langkah-langkah konversinya adalah

 kJ/ mol →J /molekul →frekuensi  foton →panjang gelombang foton

Solusi Pertama kita menghitung energi yang dibutuhkan untuk memutus satu ikatan O=O:

 (498,7 x 10³ J /1 mol) x (1 mol/6,022 x10²³) molekul = 8,281 x 10¹⁹ J/molekul

Energi foton diberikan oleh E = hv  [Persamaan (7.2)]. Karena itu,

v =E/h =8.281 x 10^-19 J/ 6.63 x 10^-34 J. s = 1.25 x 10¹⁵ s^-1

Akhirnya, kami menghitung panjang gelombang foton, yang diberikan oleh  λ= c / v [lihat Persamaan (7.1)], sebagai berikut:

λ =(3.00 x 10⁸ m/s) / 1.25 x 10¹⁵ s^-1 = 2.40 x 10^-7 m = 240 nm Komentar Pada prinsipnya, setiap foton dengan panjang gelombang 240 nm atau lebih pendek dapat mendisosiasi molekul O2.

 

 Example 20.2

Manakah dari gas berikut yang memenuhi syarat sebagai gas rumah kaca: CO, NO, NO2, Cl2, H2, Ne?

Strategi Untuk berperilaku sebagai gas rumah kaca, molekul harus memiliki momen dipol atau beberapa gerakan getarannya harus menghasilkan momen dipol sementara. Kondisi ini segera mengesampingkan molekul diatomik homonuklir dan spesies atom.

Solusi Hanya CO, NO, dan NO2, yang semuanya merupakan molekul polar, memenuhi syarat sebagai gas rumah kaca. Baik Cl2 dan H2 adalah molekul diatomik homonuklir, dan Ne adalah atom. Ketiga spesies ini semuanya tidak aktif IR.

 

Example 20.3

Waktu paruh Rn-222 adalah 3,8 hari. Dimulai dengan 1.0 g Rn-222, berapa banyak yang tersisa setelah 10 waktu paruh? Ingatlah bahwa peluruhan radioaktif mematuhi kinetika orde pertama.

 Strategi Semua peluruhan radioaktif mematuhi kinetika orde pertama. Oleh karena itu, waktu paruhnya tidak bergantung pada konsentrasi awal.

Solusi Setelah satu waktu paruh, jumlah Rn yang tersisa adalah 0,5 x 1,0 g, atau 0,5 g. Setelah dua waktu paruh, hanya tersisa 0,25 g Rn. Generalisasi pecahan isotop yang tersisa setelah n paruh sebagai (1/2)ⁿ, di mana n = 10, kita tuliskan

jumlah Rn-222 yang tersisa = 1.0 g x(1/2)¹⁰ = 9.8 x 10^-4 g

  Solusi alternatifnya adalah menghitung konstanta laju orde pertama dari waktu paruh. Selanjutnya, gunakan Persamaan (13.3) untuk menghitung konsentrasi radon setelah 10 waktu paruh. Cobalah