2017-06-30
В сосуде объемом $V = 0,5 л$ находится $m = 1 г$ парообразного йода $J_{2}$. При температуре $t = 1000^{ \circ} С$ давление в сосуде оказалось равным $p = 10^{5} Па$. Найти степень диссоциации молекул йода $J_{2}$ на атомы $J$ при этих условиях. Степень диссоциации — отношение числа диссоциировавших молекул к общему числу молекул до диссоциации. Молярная масса йода $J_{2}$ равна $\mu = 254 г/моль$.
Решение:
До диссоциации число молекул йода в сосуде
$N = \frac{m}{ \mu} N_{A}$,
$N_{A}$ — число Авогадро. В процессе диссоциации вместо одной молекулы $J_{2}$ появляются два атома йода, т.е. вместо $N$ - частиц в сосуде образуются $N - \Delta N + 2 \Delta N = N + \Delta N$ частиц идеального газа, для которых
$pV = (N + \Delta N) \frac{R}{N_{A}} T = \frac{N}{N_{A}} \left ( 1 + \frac{ \Delta N}{N} \right ) RT = \frac{m}{ \mu} \left ( 1 + \frac{ \Delta N}{N} \right ) RT$.
Отсюда
$\xi = \frac{ \Delta N}{N} = \frac{ \mu pV}{mRT} - 1 \approx 0,2$.