ХОС задачи. Решение. Определим число молей фенола в кубическом метре воздуха с c (M 10 3 ), где Си с

• Название: Решение. Определим число молей фенола в кубическом метре воздуха с c (M 10 3 ), где Си с
• Дата: 03.05.2018
• Размер: 15.73 Kb.
• Имя файла: ХОС задачи.docx
• Тип: Решение; #42757

Билет №1

Пример 1. Сколько молекул фенола присутствует в каждом кубическом дециметре воздуха при нормальных условиях, если его концентрация достигает значения ПДК_м..р.., равного 0,004 мг/м³?

Решение. Определим число молей фенола в кубическом метре воздуха:

С = C^//(M  10³),

где Си С^/ – концентрация фенола в воздухе, выраженная в моль/м³ и мг/м³соответственно;

М– молярная масса фенола (94 г/моль);

10³ – коэффициент перевода граммов в миллиграммы.

Число молей формальдегида в 1 м³ воздуха при концентрации, равной ПДК_м._р, составит:

С = 0,004/(94  10³) = 4,2  10^–8 (моль/м³)

Число молекул формальдегида в кубическом сантиметре воздуха – N (см^–3) – можно определить по уравнению:

N = C  10^–6  N_A

где С – концентрация формальдегида в воздухе, моль/м³;

N_A – число Авогадро, мол./моль;

10^–3 – коэффициент перевода м³ в дм³.

N = 4,2  10^–8  10^–3  6,02  10²³ = 25,3  10¹² (дм^–3)

В размерности N (мол./см³) слово «молекула» («мол.») обычно опускается, и размерность записывается как дм^–3.

Ответ: при концентрации фенола, равной ПДК_м.р., в каждом кубическом сантиметре воздуха присутствует 25,3  10¹² молекул.

Пример 2.Количество монооксида азота, поступающего ежегодно с поверхности Земли в атмосферу, составляет 410 млн т.

Среднее содержание монооксида азота в слое атмосферы, на который приходится 90% ее массы, составляет 0,0001 млн^–1. Определите время пребывания монооксида азота в этом слое атмосферы, если принять, что в других частях атмосферы он отсутствует.

Решение.  Количество молей воздуха в атмосфере равно 1,7 ^. 10²⁰. В слое, составляющем 90% массы атмосферы, будет содержаться воздуха

N_возд. = 1,7 ^. 10^20 . 90/100 = 1,6 ^. 10²⁰ (моль)

Количество молей метана, содержащегося в этом слое атмосферы, составит:

N _мет =N _возд.С*_мет ,

где С*_мет – объемная доля метана в воздухе, по условию задачи.

С*_мет = 0,0001млн^–1 = 1,6  10^–6;

N_мет = 1,6  10²⁰  0,0001  10^-6 = 1,6  10¹⁰ (моль)

Масса метана в рассматриваемом слое атмосферы составит:

A_мет = N_метМ_мет

где М_NO – молярная масса монооксида азота (30 г/моль);

А_мет = 1,6  10¹⁰  30 = 48  10¹⁰ (г) = 48  10⁴ (т)

Время пребывания метана в атмосфере составит (Пример.9):

 = А/Q

По условию задачи, Q = 500 млн т/год.
Тогда  = 48  10⁴/(41010⁶) = 1,2  10^-3  (года)

Ответ: время пребывания метана в слое, содержащем 90% массы атмосферы, составляет 1,2  10^-3 года.