Вариант 21
1. В приближении жесткого ротатора вращательная энергия многоатомной молекулы имеет вид:
где Ii, Mi (i =1,2,3) - главные моменты инерции и составляющие вектора момента количества движения вдоль главных осей. Нормированная функция распределения по составляющим вектора момента количества движения вдоль главных осей имеет вид:
dW(M1,M2,M3) =
= (2kT)-3/2 (I1I2I3)-1/2
exp{-[]/kT} dM1dM2dM3.
Следовательно, по теореме о равнораспределении
</2I1> = </2I2> = </2I3> = kT/2,
<> = kTI1, <> = kTI2, <> = kTI3, <M2> = kT(I,+I2+I3),
а для средних квадратов компонент угловой скорости, связанных с моментом импульса и моментом инерции соотношениями:
Mi = Iii,
<> = kT/Ii,
<2> = kT(1/I1
+ 1/I2 + 1/I3).
2. ,
F = - RT ln(Qtr/NA) - RT = -28703 Дж/моль
G = F + PV = F + RT = -26224 Дж/моль
U = (3/2)RT = 3718 Дж/моль
H = (5/2)RT = 6197 Дж/моль
S = R ln(Qtr/NA) + (5/2)R = 109 Дж/(моль. K)
3.
кДж/моль
lnKp = 0.2 - 7854/T
lnKp(298) = -26.16,
G0 = -RT lnKp = -1.65T + 65300
G0(298) = 64808 Дж/моль
S0 = -( G/ T)p = 1.65 Дж/(моль. К)
S0(298) = 1.65 Дж/(моль. К)
H0 = G + TS = 65300 Дж/моль
H0(298) = 65300 Дж/моль