11.11: تمرینات

Last updated
Save as PDF

Page ID: 216144

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)

\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)

\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)

\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)

\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)

\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)

\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)

\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)

\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)

\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)

\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)

\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)

\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)

۱.

از نظر خواص فله ای آنها، مایعات و جامدات چگونه متفاوت هستند؟ چگونه آنها شبیه هستند؟

۲.

از نظر تئوری مولکولی جنبشی، مایعات از چه راه هایی شبیه به جامدات هستند؟ مایعات به چه روش هایی با جامدات متفاوت هستند؟

۳.

از نظر تئوری مولکولی جنبشی، مایعات از چه راه هایی شبیه گازها هستند؟ مایعات به چه روش هایی با گازها متفاوت هستند؟

۴.

توضیح دهید که چرا مایعات شکل هر ظرفی را که در آن ریخته می شود به خود می گیرند، در حالی که جامدات سفت و سخت هستند و شکل خود را حفظ می کنند.

۵.

شواهد نشان می دهد که تمام اتم ها و مولکول های خنثی نیروهای جاذبه بر یکدیگر اعمال می کنند؟

۶.

حالت های PhET شبیه سازی ماده را باز کنید تا به سوالات زیر پاسخ دهید:

برگه جامد، مایع، گاز را انتخاب کنید. کاوش با انتخاب مواد مختلف، گرم کردن و خنک کردن سیستم ها، و تغییر حالت. چه شباهت هایی بین چهار ماده برای هر فاز (جامد، مایع، گاز) مشاهده می کنید؟ چه تفاوت هایی را متوجه می شوید؟
برای هر ماده، هر یک از حالت ها را انتخاب کنید و دمای داده شده را ثبت کنید. چگونه دمای داده شده برای هر حالت با نقاط قوت جاذبه های بین مولکولی آنها ارتباط دارد؟ توضیح بده
برگه پتانسیل تعامل را انتخاب کنید و از اتم های نئون پیش فرض استفاده کنید. اتم Ne را در سمت راست حرکت دهید و نحوه تغییر انرژی پتانسیل را مشاهده کنید. دکمه Total Force را انتخاب کنید و اتم Ne را مانند قبل حرکت دهید. چه زمانی نیروی کل وارد بر هر اتم جذاب و به اندازه کافی بزرگ برای ماده است؟ سپس دکمه Component Forces را انتخاب کنید و اتم Ne را حرکت دهید. نیروهای جاذبه (واندروالس) و دافعه (همپوشانی الکترون) چه زمانی تعادل برقرار می کنند؟ این چگونه به انرژی پتانسیل در مقابل نمودار فاصله بین اتم ها مربوط می شود؟ توضیح بده

۷.

موارد زیر را تعریف کنید و از هر یک مثال بزنید:

نیروی پراکندگی
جاذبه دوقطبی-دوقطبی
پیوند هیدروژنی

۸.

انواع نیروهای بین مولکولی در یک ماده چه جامد، مایع یا گاز یکسان است. پس چرا یک ماده از گاز به مایع یا جامد تغییر فاز می دهد؟

۹.

چرا نقاط جوش گازهای نجیب به ترتیب He < Ne < Ar < Kr < Xe افزایش می یابد؟

۱۰.

نئون و HF تقریباً جرم مولکولی یکسانی دارند.

توضیح دهید که چرا نقاط جوش نئون و HF متفاوت هستند.
تغییر نقاط جوش Ne، Ar، Kr و Xe را با تغییر نقاط جوش HF، HCl، HBr و HI مقایسه کنید و تفاوت تغییرات را با افزایش جرم اتمی یا مولکولی توضیح دهید.

۱۱.

ترتیب هر یک از مجموعه های زیر از ترکیبات به ترتیب افزایش دمای نقطه جوش:

_{هیدروکلراید، H ₂ O، SiH 4}
F ₂، کلر ₂، BR ₂
CH ₄، C ₂ ساعت ₆، ج ₃ ساعت ₈
O ₂، نه، N ₂

۱۲.

جرم مولکولی بوتانول، C ₄ H ₉ OH، 74.14 است. که از اتیلن گلیکول، CH _{2 (OH) CH ₂} OH، 62.08 است، اما نقطه جوش آنها به ترتیب 117.2 درجه سانتیگراد و 174 درجه سانتیگراد است. دلیل تفاوت را توضیح دهید.

۱۳.

بر اساس جاذبه های بین مولکولی، تفاوت در نقاط جوش n —بوتان (-1 درجه سانتیگراد) و کلرواتان (12 درجه سانتیگراد) را توضیح دهید که دارای توده های مولی مشابه هستند.

۱۴.

بر اساس گشتاورهای دوقطبی و/یا پیوند هیدروژنی، تفاوت در نقاط جوش استون (56.2 درجه سانتیگراد) و 1-پروپانول (97.4 درجه سانتیگراد) که دارای توده های مولی مشابه هستند، به روش کیفی توضیح دهید.

۱۵.

نقطه ذوب H ₂ O (s) 0 درجه سانتی گراد است. آیا می خواهید نقطه ذوب H ₂ S (s) -85° C، 0° C یا 185° C باشد؟ جوابت رو توضيح بده

۱۶.

سیلان (SiH ₄)، فسفین (PH ₃) و سولفید هیدروژن (H ₂ S) به ترتیب در -185° C، -133° C و -85° C ذوب می شوند. این چه چیزی در مورد شخصیت قطبی و جاذبه های بین مولکولی این سه ترکیب نشان می دهد؟

۱۷.

توضیح دهید که چرا پیوند هیدروژنی بین دو مولکول آب ضعیف تر از پیوند هیدروژنی بین دو مولکول هیدروژن فلوراید است.

۱۸.

در شرایط خاص، مولکول های اسید استیک، CH ₃ COOH، «دیمرها» را تشکیل می دهند، جفت مولکول های اسید استیک که با جاذبه های بین مولکولی قوی نگه داشته می شوند:

یک ساختار لوئیس یک اتم کربن را نشان می دهد که به سه اتم هیدروژن و یک اتم کربن دیگر پیوند دارد، که به نوبه خود به یک اتم اکسیژن پیوند دوگانه دارد و به یک اتم اکسیژن دیگر که به یک اتم هیدروژن پیوند دارد، پیوند دارد. خطوط نقطه چین، اتم های اکسیژن و هیدروژن ترمینال را به یک ساختار لوئیس متقابل به سمت راست متصل می کنند، 180 درجه چرخانده می شوند. هر خط نقطه چین دارای برچسب «پیوند هیدروژنی» است.

یک دیمر اسید استیک بکشید، نشان دهید که چگونه دو مولکول CH ₃ COOH در کنار هم نگه داشته می شوند و نوع IMF را که مسئول آن است، بیان کنید.

۱۹.

پروتئین ها زنجیره ای از اسیدهای آمینه هستند که می توانند در ترتیبات مختلفی تشکیل شوند، یکی از آنها مارپیچ است. چه نوع صندوق بین المللی پول مسئول نگه داشتن رشته پروتئین در این شکل است؟ در تصویر پروتئین، مکان های IMF هایی را که پروتئین را در کنار هم نگه می دارند نشان دهید:

دو چرخش یک ساختار مارپیچ به صورت افقی نشان داده شده است. سه ساختار لوئیس بر روی مارپیچ قرار می گیرند. اولین نشان می دهد خطوط افقی انباشته در کنار یک اتم اکسیژن، با سه نقطه اتصال به یک اتم هیدروژن، و یک خط تیره که اتم هیدروژن را به یک اتم نیتروژن متصل می کند. دوم یک اتم کربن را نشان می دهد که به یک اتم اکسیژن متصل شده است، سپس سه نقطه اتصال به یک اتم هیدروژن است که به یک اتم نیتروژن متصل است. سوم یک اتم کربن را نشان می دهد که به یک اتم اکسیژن متصل شده است و سه نقطه به سمت راست اتم اکسیژن گسترش یافته است.

۲۰.

چگالی NH ₃ مایع 0.64 گرم در میلی لیتر است. چگالی گاز NH ₃ در STP 0.0007 گرم در میلی لیتر است. تفاوت بین چگالی این دو فاز را توضیح دهید.

۲۱.

نیروهای بین مولکولی موجود در جامدات زیر را شناسایی کنید:

CH ₃ چ ₂ آه
CH ₃ CH ₂ CH ₃
CH ₃ CH ₂ کلر

۲۲.

لوله های آزمایش نشان داده شده در اینجا حاوی مقادیر مساوی از روغن موتور مشخص شده است. کرههای فلزی یکسان در همان زمان در هر یک از لولهها انداخته شدند و یک لحظه کوتاه بعد، کرهها به ارتفاعاتی که در تصویر نشان داده شده بود سقوط کردند.

روغن موتور را به ترتیب افزایش ویسکوزیته رتبه بندی کنید و استدلال خود را توضیح دهید:

۲۳.

اگرچه فولاد متراکم تر از آب است، یک سوزن فولادی یا گیره کاغذی که با دقت از طول روی سطح آب ساکن قرار می گیرد می تواند شناور شود. در سطح مولکولی توضیح دهید که چگونه این امکان وجود دارد.

یک عکس نمای نزدیک، نمای بالای سوزنی را نشان می دهد که روی سطح نمونه ای از آب قرار دارد. — شکل 10.67 (اعتبار: کوری زانکر)

۲۴.

مقادیر کشش سطحی و ویسکوزیته برای دی اتیل اتر، استون، اتانول و اتیلن گلیکول در اینجا نشان داده شده است.

تفاوت های ویسکوزیته آنها را از نظر اندازه و شکل مولکول ها و IMF های آنها توضیح دهید.
تفاوت های آنها در کشش سطحی را از نظر اندازه و شکل مولکول ها و IMF های آنها توضیح دهید:

۲۵.

ممکن است شنیده باشید که شخصی از شکل گفتار «کندتر از ملاس در زمستان» برای توصیف فرایندی که به آرامی اتفاق می افتد استفاده می کند. توضیح دهید که چرا این یک اصطلاح مناسب است، با استفاده از مفاهیم اندازه و شکل مولکولی، تعاملات مولکولی و اثر تغییر دما.

۲۶.

اغلب توصیه می شود قبل از رانندگی، به خصوص در روزهای سرد زمستان، موتور خودرو خود را خاموش نگه دارید تا گرم شود. در حالی که مزایای بیکاری طولانی مدت مشکوک است، مطمئنا درست است که یک موتور گرم سوخت بیشتری نسبت به یک موتور سرد دارد. دلیل این کار را توضیح دهید.

۲۷.

کشش سطحی و ویسکوزیته آب در چندین دمای مختلف در این جدول آورده شده است.

آب	کشش سطحی (MN/متر)	ویسکوزیته (MPa s)
0 درجه سانتی گراد	75.6	۱٫۷۹
20 درجه سانتی گراد	۷۲٫۸	1.00
60 درجه سانتی گراد	66.2	۰٫۴۷
100 درجه سانتی گراد	۵۸٫۹	۰٫۲۸

با افزایش دما، چه اتفاقی برای کشش سطحی آب می افتد؟ توضیح دهید که چرا این اتفاق می افتد، از لحاظ تعاملات مولکولی و اثر تغییر دما.
با افزایش دما، ویسکوزیته آب چه اتفاقی می افتد؟ توضیح دهید که چرا این اتفاق می افتد، از لحاظ تعاملات مولکولی و اثر تغییر دما.

۲۸.

در دمای 25 درجه سانتیگراد، آب در یک لوله مویرگی شیشه ای با قطر داخلی 0.63 میلی متر چقدر بالا می رود؟ برای اطلاعات مورد نیاز به مثال 10.4 مراجعه کنید.

۲۹.

آب در یک لوله مویرگی شیشه ای به ارتفاع 17 سانتی متر افزایش می یابد. قطر لوله مویرگی چقدر است؟

۳۰.

گرما به آب جوش اضافه می شود. توضیح دهید که چرا دمای آب جوش تغییر نمی کند. چه چیزی تغییر می کند؟

۳۱.

گرما در دمای 0 درجه سانتیگراد به یخ اضافه می شود توضیح دهید که چرا دمای یخ تغییر نمی کند. چه چیزی تغییر می کند؟

۳۲.

چه ویژگی تعادل دینامیکی بین مایع و بخار آن را در یک ظرف بسته مشخص می کند؟

۳۳.

شناسایی دو مشاهدات رایج که نشان می دهد برخی از مایعات دارای فشار بخار کافی برای تبخیر قابل توجه هستند؟

۳۴.

دو مشاهده رایج را شناسایی کنید که نشان می دهد برخی از جامدات، مانند یخ خشک و گلوله های پروانه، فشار بخار کافی برای بالا بردن دارند؟

۳۵.

رابطه بین نیروهای بین مولکولی در یک مایع و فشار بخار آن چیست؟

۳۶.

رابطه بین نیروهای بین مولکولی در یک جامد و دمای ذوب آن چیست؟

۳۷.

چرا بنزین ریخته شده در یک روز گرم سریعتر از یک روز سرد تبخیر می شود؟

۳۸.

تتراکلرید کربن، CCl ₄، زمانی به عنوان یک حلال تمیز کننده خشک استفاده می شد، اما دیگر استفاده نمی شود زیرا سرطان زا است. در دمای 57.8 درجه سانتیگراد، فشار بخار CCl ₄ 54.0 کیلو پاسکال و آنتالپی تبخیر آن 33.05 کیلوژول بر مول است. از این اطلاعات برای تخمین نقطه جوش طبیعی CCl ₄ استفاده کنید.

۳۹.

چه زمانی نقطه جوش یک مایع با نقطه جوش معمولی آن برابر است؟

۴۰.

چگونه جوش مایع با تبخیر آن متفاوت است؟

۴۱.

استفاده از اطلاعات در شکل 10.24 برای تخمین نقطه جوش آب در دنور زمانی که فشار اتمسفر 83.3 کیلو پاسکال است.

۴۲.

یک سرنگ در دمای 20 درجه سانتیگراد با اتر مایع پر می شود به طوری که هیچ فضایی برای هیچ بخار وجود ندارد. اگر دما ثابت نگه داشته شود و پیستون خارج شود تا حجمی ایجاد شود که بتواند توسط بخار اشغال شود، فشار تقریبی بخار تولید شده چقدر خواهد بود؟

۴۳.

مشاهدات زیر را توضیح دهید:

پختن یک تخم مرغ در Ft بیشتر طول می کشد. دیویس، تگزاس (ارتفاع، 5000 فوت بالاتر از سطح دریا) نسبت به بوستون (در سطح دریا).
تعریق مکانیزمی برای خنک کردن بدن است.

۴۴.

آنتالپی تبخیر آب بزرگتر از آنتالپی همجوشی آن است. توضیح دهید که چرا.

۴۵.

توضیح دهید که چرا آنتالپی مولر تبخیر مواد زیر به ترتیب CH ₄ <C ₂ H ₆ <C ₃ H ₈ افزایش می یابد، حتی اگر نوع IMF (پراکندگی) یکسان باشد.

۴۶.

توضیح دهید که چرا آنتالپی تبخیر مواد زیر به ترتیب CH ₄ <NH ₃ <H ₂ O افزایش می یابد، حتی اگر هر سه ماده تقریباً جرم مولی یکسانی داشته باشند.

۴۷.

آنتالپی تبخیر CO ₂ (l) 9.8 کیلوژول بر مول است. آیا انتظار دارید آنتالپی تبخیر CS ₂ (l) 28 کیلوژول بر مول، 9.8 کیلوژول در مول یا -8.4 کیلوژول بر مول باشد؟ در مورد قابل قبول بودن هر یک از این پاسخ ها بحث کنید.

۴۸.

مولکول هیدروژن فلوراید، HF، قطبی تر از یک مولکول آب است، H ₂ O (به عنوان مثال، گشتاور دوقطبی بیشتری دارد)، با این حال آنتالپی مولی تبخیر برای هیدروژن فلوراید مایع کمتر از آب است. توضیح بده

۴۹.

اتیل کلرید (نقطه جوش، 13 درجه سانتیگراد) به عنوان بی حس کننده موضعی استفاده می شود. هنگامی که مایع بر روی پوست اسپری می شود، پوست را به اندازه کافی خنک می کند تا آن را یخ زده و بی حس کند. اثر خنک کننده اتیل کلرید مایع را توضیح دهید.

۵۰.

کدام ترکیبات به منظور افزایش نقاط جوش به درستی ذکر شده است؟

N ₂ <CS ₂ <H ₂ O <KCl
H ₂ O <N ₂ <CS ₂ <KCl
N ₂ <KCl <CS ₂ <H _{2 O}
CS ₂ <N ₂ <KCl <H _{2 O}
_{KCl <H ₂ O <CS ₂ <N 2}

۵۱.

برای تبدیل 422 گرم H ₂ O مایع در دمای 23.5 درجه سانتیگراد به بخار در دمای 150 درجه سانتیگراد چقدر گرما لازم است؟

۵۲.

تبخیر عرق نیاز به انرژی دارد و بنابراین گرمای اضافی را از بدن دور می کند. مقداری از آبی که می نوشید ممکن است در نهایت به عرق تبدیل شود و تبخیر شود. اگر یک بطری 20 اونسی آب در دمای 3.8 درجه سانتیگراد در یخچال بنوشید، چقدر گرما لازم است تا تمام آن آب به عرق تبدیل شود و سپس بخار شود؟ (توجه: دمای بدن شما 36.6 درجه سانتی گراد است، به منظور حل این مشکل، فرض کنید که خواص حرارتی عرق همانند آب است.)

۵۳.

_{تتراکلرید تیتانیوم، TiCl ₄، دارای نقطه ذوب 23.2- درجه سانتیگراد است و دارای همجوشی Δ H = 9.37 کیلوژول بر مول است.}

_{چه مقدار انرژی برای ذوب 263.1 گرم TiCl 4 مورد نیاز است؟}
برای TiCl ₄، که احتمالاً قدر بزرگتری خواهد داشت: _همجوشی Δ H یا _{تبخیر Δ H؟} استدلال خود را توضیح دهید

۵۴.

از نمودار فاز برای آب (شکل 10.31)، وضعیت آب را در:

(f) 60 درجه سانتیگراد و 50 کیلو پاسکال

۵۵.

هنگامی که آب در دمای ثابت 0.005 درجه سانتیگراد تحت فشار متغیر قرار می گیرد، چه تغییرات فازی رخ می دهد؟ در دمای 40 درجه سانتیگراد؟ در دمای -40 درجه سانتیگراد؟

۵۶.

زودپزها اجازه می دهند غذا سریعتر بپزد زیرا فشار بیشتر داخل زودپز دمای جوش آب را افزایش می دهد. یک زودپز خاص دارای یک شیر اطمینان است که اگر فشار بیش از 3.4 اتمسفر باشد، بخار را تخلیه می کند. حداکثر دمای تقریبی که می توان در داخل این زودپز به دست آورد چقدر است؟ استدلال خود را توضیح دهید

۵۷.

از نمودار فاز برای دی اکسید کربن در شکل 10.34، وضعیت CO ₂ را در:

(f) -80 درجه سانتیگراد و 10 کیلو پاسکال

۵۸.

تعیین تغییرات فاز که دی اکسید کربن تحت فشار قرار می گیرد در دمای ثابت (a) -50° C و (b) 50° C اگر درجه حرارت در -40° C نگه داشته شود؟ در دمای 20 درجه سانتیگراد؟ (نمودار فاز را در شکل مشاهده کنید 10.34.)

۵۹.

استوانه ای را در نظر بگیرید که حاوی مخلوطی از دی اکسید کربن مایع در تعادل با دی اکسید کربن گازی در فشار اولیه 65 atm و دمای 20 درجه سانتیگراد است. طرحی را ترسیم کنید که تغییر فشار سیلندر را با زمان آزاد شدن دی اکسید کربن گازی در دمای ثابت نشان می دهد.

۶۰.

یخ خشک، CO ₂ (s)، در فشار اتمسفر ذوب نمی شود. در دمای -78 درجه سانتیگراد تصعید می شود کمترین فشاری که در آن CO _{2 (s) ذوب می شود و CO ₂} (l) می دهد چقدر است؟ تقریباً در چه دمایی این اتفاق می افتد؟ (برای نمودار فاز به شکل 10.34 مراجعه کنید.)

۶۱.

اگر طوفان شدید منجر به از دست دادن برق شود، ممکن است لازم باشد از بند لباس برای خشک کردن لباس استفاده کنید. در بسیاری از نقاط کشور در زمستان، لباس ها هنگامی که روی خط آویزان می شوند، به سرعت یخ می زنند. اگر برف نباشد، آیا آنها به هر حال خشک می شوند؟ جوابت رو توضيح بده

۶۲.

آیا می توان نیتروژن را در دمای اتاق (حدود 25 درجه سانتیگراد) مایع کرد؟ آیا می توان دی اکسید گوگرد را در دمای اتاق مایع کرد؟ پاسخ های خود را توضیح دهید

۶۳.

کربن عنصری دارای یک فاز گاز، یک فاز مایع و دو فاز جامد مختلف است، همانطور که در نمودار فاز نشان داده شده است:

(f) اگر دمای یک نمونه کربن در فشار ثابت 10 ⁶ Pa از 3000 K به 5000 K افزایش یابد، در صورت وجود کدام انتقال فاز رخ می دهد؟

۶۴.

چه نوع مایعاتی معمولاً جامدات آمورف تشکیل می دهند؟

۶۵.

در دمای بسیار پایین اکسیژن، O ₂، یخ می زند و جامد بلوری را تشکیل می دهد. کدام یک بهتر این کریستال ها را توصیف می کند؟

ایونیایی
شبکه کووالانسی
متالیک
بی شکل
بلورهای مولکولی

۶۶.

همانطور که سرد می شود، روغن زیتون به آرامی جامد می شود و در طیف وسیعی از درجه حرارت جامد را تشکیل می دهد. کدام یک جامد را بهتر توصیف می کند؟

ایونیایی
شبکه کووالانسی
متالیک
بی شکل
بلورهای مولکولی

۶۷.

توضیح دهید که چرا یخ، که یک جامد بلوری است، دمای ذوب 0 درجه سانتیگراد دارد، در حالی که کره، که یک جامد آمورف است، در طیف وسیعی از دما نرم می شود.

۶۸.

نوع جامد بلوری (فلزی، شبکه کووالانسی، یونی یا مولکولی) تشکیل شده توسط هر یک از مواد زیر را شناسایی کنید:

(I) C ₂ H ₅ آه

۶۹.

نوع جامد بلوری (فلزی، شبکه کووالانسی، یونی یا مولکولی) تشکیل شده توسط هر یک از مواد زیر را شناسایی کنید:

(من) K ₃ PO ₄

۷۰.

هر ماده موجود در جدول را به عنوان یک جامد شبکه فلزی، یونی، مولکولی یا کووالانسی طبقه بندی کنید:

ماده	ظاهر	نقطه ذوب	هدایت الکتریکی	حلالیت در آب
X	پر زرق و برق، نرم و قابل انعطاف	1500 درجه سانتی گراد	زیاد	نامحلول
Y	نرم، زرد	۱۱۳ درجه سانتی گراد	هیچ یک	نامحلول
Z	سخت، سفید	800 درجه سانتی گراد	فقط اگر ذوب/حل شود	محلول

۷۱.

هر ماده موجود در جدول را به عنوان یک جامد شبکه فلزی، یونی، مولکولی یا کووالانسی طبقه بندی کنید:

ماده	ظاهر	نقطه ذوب	هدایت الکتریکی	حلالیت در آب
X	شکننده، سفید	800 درجه سانتی گراد	فقط اگر ذوب/حل شود	محلول
Y	براق, نرم و قابل انعطاف	1100 درجه سانتی گراد	زیاد	نامحلول
Z	سخت، بی رنگ	3550 درجه سانتی گراد	هیچ یک	نامحلول

۷۲.

مواد زیر را به عنوان یونی، فلزی، شبکه کووالانسی یا جامدات مولکولی شناسایی کنید:

ماده A انعطاف پذیر، انعطاف پذیر است، برق را به خوبی هدایت می کند و دارای نقطه ذوب 1135 درجه سانتیگراد است. ماده B شکننده است، برق را به عنوان جامد هدایت نمی کند، اما هنگام ذوب شدن، و دارای نقطه ذوب 2072 درجه سانتیگراد است. ماده C بسیار سخت است، برق را هدایت نمی کند و نقطه ذوب 3440 درجه سانتیگراد دارد. ماده D نرم است، برق را هدایت نمی کند و نقطه ذوب 185 درجه سانتیگراد دارد.

۷۳.

ماده A براق است، الکتریسیته را به خوبی هدایت می کند و در دمای 975 درجه سانتیگراد ذوب می شود. ماده A احتمالاً a (n) است:

جامد یونی
جامد فلزی
جامد مولکولی
جامد شبکه کووالانسی

۷۴.

ماده B سخت است، الکتریسیته را هدایت نمی کند و در دمای 1200 درجه سانتیگراد ذوب می شود. ماده B احتمالاً a (n) است:

جامد یونی
جامد فلزی
جامد مولکولی
جامد شبکه کووالانسی

۷۵.

ساختار بلوری آهن را توصیف کنید که با دو اتم فلز معادل در یک سلول واحد مکعبی متبلور می شود.

۷۶.

ساختار بلوری Pt را توصیف کنید، که با چهار اتم فلز معادل در یک سلول واحد مکعبی متبلور می شود.

۷۷.

تعداد هماهنگی یک اتم کروم در ساختار مکعبی بدن محور کروم چقدر است؟

۷۸.

عدد هماهنگی یک اتم آلومینیوم در ساختار مکعبی صورت محور آلومینیوم چقدر است؟

۷۹.

فلز کبالت در یک ساختار بسته بندی شده شش ضلعی متبلور می شود. عدد هماهنگی یک اتم کبالت چقدر است؟

۸۰.

فلز نیکل در یک ساختار بسته بندی شده مکعبی متبلور می شود. عدد هماهنگی یک اتم نیکل چقدر است؟

۸۱.

تنگستن در یک سلول واحد مکعبی بدن محور با طول لبه 3.165 Å متبلور می شود.

شعاع اتمی تنگستن در این ساختار چیست؟
چگالی تنگستن را محاسبه کنید.

۸۲.

پلاتین (شعاع اتمی = 1.38 Å) در یک ساختار بسته بندی شده مکعبی متبلور می شود. طول لبه سلول واحد مکعب صورت محور و چگالی پلاتین را محاسبه کنید.

۸۳.

باریم در یک سلول واحد مکعبی بدن محور با طول لبه 5.025 Å متبلور می شود

شعاع اتمی باریم در این ساختار چقدر است؟
چگالی باریم را محاسبه کنید.

۸۴.

آلومینیوم (شعاع اتمی = 1.43 Å) در یک ساختار بسته بندی شده مکعبی متبلور می شود. طول لبه سلول واحد مکعب صورت محور و چگالی آلومینیوم را محاسبه کنید.

۸۵.

^{چگالی آلومینیوم 2.7 گرم در سانتی متر ³ است. که سیلیکون 2.3 گرم در سانتی متر است 3.} توضیح دهید که چرا Si چگالی کمتری دارد حتی اگر اتم های سنگین تری داشته باشد.

۸۶.

فضای آزاد در یک فلز ممکن است با کم کردن حجم اتم ها در یک سلول واحد از حجم سلول پیدا شود. درصد فضای آزاد در هر یک از سه شبکه مکعبی را محاسبه کنید اگر تمام اتم ها در هر یک از اندازه های برابر باشند و نزدیکترین همسایگان خود را لمس کنند. کدام یک از این سازه ها کارآمدترین بسته بندی را نشان می دهد؟ یعنی کدام بسته ها با کمترین فضای استفاده نشده؟

۸۷.

سولفید کادمیوم، که گاهی اوقات به عنوان رنگدانه زرد توسط هنرمندان استفاده می شود، با کادمیوم متبلور می شود و نیمی از سوراخ های چهار وجهی را در نزدیکترین آرایه بسته بندی شده یون های سولفید اشغال می کند. فرمول سولفید کادمیوم چیست؟ جوابت رو توضيح بده

۸۸.

ترکیبی از کادمیوم، قلع و فسفر در ساخت برخی از نیمه هادی ها استفاده می شود. با کادمیوم که یک چهارم سوراخ های چهار وجهی را اشغال می کند و قلع یک چهارم سوراخ های چهار وجهی را در نزدیکترین آرایه بسته بندی شده یون های فسفید اشغال می کند، متبلور می شود. فرمول ترکیب چیست؟ جوابت رو توضيح بده

۸۹.

فرمول اکسید مغناطیسی کبالت، که در ضبط نوارها استفاده می شود، که با اتم های کبالت که یک هشتم سوراخ های چهار وجهی و نیمی از سوراخ های هشت وجهی را در یک آرایه نزدیک از یون های اکسید اشغال می کنند، متبلور می شود؟

۹۰.

یک ترکیب حاوی روی، آلومینیوم و گوگرد با یک آرایه بسته بندی شده از یون های سولفید متبلور می شود. یون‌های روی در یک‌هشتم حفره‌های چهاروجهی و یون‌های آلومینیم در یک‌نیمه حفره‌های هشت‌وجهی یافت می‌شوند. فرمول تجربی ترکیب چیست؟

۹۱.

ترکیبی از تالیوم و ید در آرایه مکعبی ساده‌ای از یون‌های یدید با یون‌های تالیوم در تمام حفره‌های مکعبی متبلور می‌شود. فرمول این یدید چیست؟ جوابت رو توضيح بده

۹۲.

کدام یک از عناصر زیر با گوگرد واکنش داده و جامد را تشکیل می دهند که در آن اتم های گوگرد یک آرایه بسته بندی شده با تمام حفره های هشت وجهی اشغال شده را تشکیل می دهند: Li، Na، Be، Ca یا Al؟

۹۳.

درصد جرم تیتانیوم در روتیل، یک ماده معدنی که حاوی تیتانیوم و اکسیژن است، چقدر است، اگر ساختار را می توان به عنوان نزدیکترین آرایه بسته بندی شده از یون های اکسید با یون های تیتانیوم در نیمی از سوراخ های هشت وجهی توصیف کرد؟ عدد اکسیداسیون تیتانیوم چقدر است؟

۹۴.

توضیح دهید که چرا کلریدهای فلزی قلیایی مشابه شیمیایی NaCl و CsCl ساختارهای متفاوتی دارند، در حالی که از نظر شیمیایی NaCl و MnS دارای ساختار یکسانی هستند.

۹۵.

همانطور که مواد معدنی از ماگما مذاب تشکیل شد، یون های مختلف همان سایت ها را در کریستال ها اشغال کردند. لیتیوم اغلب همراه با منیزیم در مواد معدنی با وجود تفاوت در بار یون های آنها رخ می دهد. پیشنهاد یک توضیح.

۹۶.

یدید روبیدیم با یک سلول واحد مکعبی متبلور می‌شود که حاوی یون‌های یدید در گوشه‌ها و یک یون روبیدیم در مرکز است. فرمول ترکیب چیست؟

۹۷.

یکی از اکسیدهای منگنز مختلف با یک سلول واحد مکعبی متبلور می شود که حاوی یون های منگنز در گوشه ها و در مرکز است. یون های اکسید در مرکز هر لبه سلول واحد قرار دارند. فرمول ترکیب چیست؟

۹۸.

NaH با همان ساختار بلوری NaCl متبلور می شود. طول لبه سلول واحد مکعبی NaH برابر با 4.880 Å است.

شعاع یونی H ^{- را محاسبه کنید}. (شعاع یونی Li ⁺ 0.0.95 Å است.)
چگالی NaH را محاسبه کنید.

۹۹.

یدید تالیوم (I) با ساختاری مشابه CsCl متبلور می‌شود. طول لبه سلول واحد TLi 4.20 Å است. شعاع یونی TI ⁺ را محاسبه کنید. (شعاع یونی I ^- 2.16 Å است.)

۱۰۰.

یک سلول واحد مکعبی حاوی یون‌های منگنز در گوشه‌ها و یون‌های فلوراید در مرکز هر لبه است.

فرمول تجربی این ترکیب چیست؟ جوابت رو توضيح بده
تعداد هماهنگی یون Mn ³⁺ چقدر است؟
اگر شعاع یون Mn ³⁺ 0.65 A باشد، طول لبه سلول واحد را محاسبه کنید.
چگالی ترکیب را محاسبه کنید.

۱۰۱.

فاصله بین صفحات کریستالی که اشعه ایکس را با طول موج 1.541 نانومتر در زاویه θ 15.55 درجه (بازتاب مرتبه اول) پراکنده می کنند چقدر است؟

۱۰۲.

یک پراش سنج با استفاده از اشعه ایکس با طول موج 0.2287 نانومتر قله پراش مرتبه اول را برای زاویه کریستال θ = 16.21 درجه تولید کرد. فاصله بین صفحات پراش در این کریستال را تعیین کنید.

۱۰۳.

فلزی با فاصله بین صفحات برابر با 0.4164 نانومتر اشعه ایکس با طول موج 0.2879 نانومتر را پراکنده می کند. زاویه پراش برای قله پراش مرتبه اول چقدر است؟

۱۰۴.

طلا در یک سلول واحد مکعبی چهره محور متبلور می شود. بازتاب مرتبه دوم (n = 2) اشعه ایکس برای صفحاتی که بالا و پایین سلولهای واحد را تشکیل می دهند در θ = 22.20 درجه است. طول موج اشعه ایکس 1.54 Å است. چگالی طلای فلزی چقدر است؟

۱۰۵.

هنگامی که یک الکترون در یک اتم مولیبدن برانگیخته از پوسته L به پوسته K می افتد، اشعه ایکس ساطع می شود. این اشعه ایکس در زاویه 7.75 درجه توسط هواپیماهایی با جدایی 2.64 Å پراش می شوند. تفاوت انرژی بین پوسته K و پوسته L در مولیبدن با فرض پراش مرتبه اول چیست؟