В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низкотемпературной перегонки, базирующийся на разности температур кипения компонентов воздуха. Жидкий воздух подвергли низкотемпературной перегонке, при этом один из компонентов воздуха остался в жидкой фазе, а другой компонент перешёл в паровую фазу. Считайте, что жидкий воздух представляет собой смесь азота (Tкип = −196 °C) и кислорода (Tкип = −183 °C). Молекулы азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики (атомы), межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно нм для O₂ и 0.109 нм для N₂. Примечание: 1 нм = 10^−9. Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза? Азотом или Кислородом? Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ выразите в нанометрах, округлите до тысячных.

Question 1

Задача Задача №1921141

А

Аноним

18 октября 2024 17:49 · публичный вопрос

А

Аноним 18 октября 2024 17:49

В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низкотемпературной перегонки, базирующийся на разности температур кипения компонентов воздуха. Жидкий воздух подвергли низкотемпературной перегонке, при этом один из компонентов воздуха остался в жидкой фазе, а другой компонент перешёл в паровую фазу. Считайте, что жидкий воздух представляет собой смесь азота (Tкип = −196 °C) и кислорода (Tкип = −183 °C). Молекулы азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики (атомы), межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно нм для O₂ и 0.109 нм для N₂. Примечание: 1 нм = 10^−9. Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза? Азотом или Кислородом? Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ выразите в нанометрах, округлите до тысячных.

Answer

В процессе низкотемпературной перегонки жидкого воздуха газовая фаза будет обогащаться компонентом с более низкой температурой кипения, так как при этом компонент будет переходить в газообразное состояние при более высоких температурах. В данном случае у нас есть два компонента: азот (N₂) с температурой кипения −196 °C и кислород (O₂) с температурой кипения −183 °C.

Поскольку температура кипения азота ниже, чем у кислорода, при перегонке газовая фаза будет обогащаться именно азотом. Таким образом, ответ на первый вопрос: газовая фаза обогащается азотом.

Теперь давайте определим межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II), формула которого — NO. У нас нет точных данных о межатомном расстоянии в данной молекуле, но можно использовать информацию о размерах атомов.

Согласно общим данным, радиус атома азота приблизительно равен 0.075 нм, а радиус атома кислорода — приблизительно 0.065 нм. Для молекулы NO расстояние между центрами атомов будет находиться в пределах суммы радиусов этих атомов:

\[d = r_{N} + r_{O} = 0.075 \, \text{нм} + 0.065 \, \text{нм} = 0.140 \, \text{нм}.\]

Таким образом, межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II) можно выразить как 0.140 нм, округляя до тысячных.

Если есть еще вопросы по данной теме или другим образовательным аспектам, не стесняйтесь спрашивать!

Question 2

В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низкотемпературной перегонки, базирующийся на разности температур кипения компонентов воздуха. Жидкий воздух подвергли низкотемпературной перегонке, при этом один из компонентов воздуха остался в жидкой фазе, а другой компонент перешёл в паровую фазу. Считайте, что жидкий воздух представляет собой смесь азота (Tкип = −196 °C) и кислорода (Tкип = −183 °C). Молекулы азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики (атомы), межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно нм для O₂ и 0.109 нм для N₂. Примечание: 1 нм = 10^−9. Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза? Азотом или Кислородом? Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ выразите в нанометрах, округлите до тысячных.

Answer

В процессе низкотемпературной перегонки жидкого воздуха газовая фаза будет обогащаться компонентом с более низкой температурой кипения, так как при этом компонент будет переходить в газообразное состояние при более высоких температурах. В данном случае у нас есть два компонента: азот (N₂) с температурой кипения −196 °C и кислород (O₂) с температурой кипения −183 °C. Поскольку температура кипения азота ниже, чем у кислорода, при перегонке газовая фаза будет обогащаться именно азотом. Таким образом, ответ на первый вопрос: газовая фаза обогащается **азотом**. Теперь давайте определим межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II), формула которого — NO. У нас нет точных данных о межатомном расстоянии в данной молекуле, но можно использовать информацию о размерах атомов. Согласно общим данным, радиус атома азота приблизительно равен 0.075 нм, а радиус атома кислорода — приблизительно 0.065 нм. Для молекулы NO расстояние между центрами атомов будет находиться в пределах суммы радиусов этих атомов: \[d = r_{N} + r_{O} = 0.075 \, \text{нм} + 0.065 \, \text{нм} = 0.140 \, \text{нм}.\] Таким образом, межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II) можно выразить как **0.140 нм**, округляя до тысячных. Если есть еще вопросы по данной теме или другим образовательным аспектам, не стесняйтесь спрашивать!