Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 8 класс
Задание № 5
2024/25 · группа 2 · страница 12
Условие
Общее условие:
В основе работы криогенных установок разделения воздуха лежит метод низ-
котемпературной перегонки, базирующийся на разности температур кипения
компонентов воздуха. Жидкий воздух подвергли низкотемпературной пере-
гонке, при этом один из компонентов воздуха остался в жидкой фазе, а другой
компонент перешёл в паровую фазу. Считайте, что жидкий воздух представ-
ляет собой смесь азота (Tкип = −196 ℃) и кислорода (Tкип = −183 ℃). Молекулы
азота и кислорода можно представить как соприкасающиеся шарики (атомы),
межатомное расстояние между центрами шариков (ядер атомов) равно
0.121 нм для O2 и 0.109 нм для N2.
Примечание: 1 нм = 10−9 м.
Условие:
Каким из компонентов воздуха при перегонке обогащается газовая фаза?
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ:
✓ Азотом
o Кислородом
Точное совпадение ответа — 2 балла
Решение и пояснение
Решение.
Поскольку температура кипения азота ниже, чем у кислорода, то паровая фаза
будет обогащена более легкокипящим азотом.
Условие:
Определите межатомное расстояние в молекуле оксида азота (II). Ответ выра-
зите в нанометрах, округлите до тысячных.
Ответ: 0.115
Точное совпадение ответа — 2 балла
Максимальный балл за задание — 4
Решение.
Радиус «шарика» атома кислорода равен 0.121 ÷ 2 нм, атома азота 0.109 ÷ 2 нм.
Молекулу NO можно представить как соприкасающиеся шарики O и N, тогда
межатомное расстояние равно сумме радиусов атомов O и N и равно 0.115 нм,
что неплохо сходится с экспериментным значением около 0.109 нм.