Bài tập chương II: Hấp phụ | Tài liệu môn Hóa lý 2 | Đại học Bách khoa hà nội

Bài tập chương II: Hấp phụ. Tài liệu trắc nghiệm môn Phân tích bằng công cụ giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

33 17 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Hóa lý 2 (CH3061)

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thông tin:

3 trang 1 tháng trước

Tác giả:

Profile Lê Na
Bài tập chương II: Hấp phụ
1. Tính độ hấp phụ của rượu butylic trên bề mặt phân chia lỏng-khí ở 293K. Biết nồng độ dung
dịch là 1,48 g/l, biết sức căng bề mặt phụ thuộc nồng độ theo phương trình:
= 72,6.10
−
3
– 16,7.10
−
3
.ln(1+21,5.C) (N/m).
Đ/S: 1,54.10
-6
mol/m
2
2. Có 1 dung dịch rượu metylic có nồng độ C=0,1M. Cho 1 gam than hoạt tính vào 100 ml dung
dịch đó. Sau khi hấp phụ đạt cân bằng thì C
cb
= 0,06 M. Nếu cho 2 gam than hoạt tính vào 100
ml dung dịch trên thì C
cb
= 0,04M. Hãy tính bề mặt riêng của than hấp phụ theo phương trình
Langmuir. Coi mỗi phân tử rượu metylic chiếm diện tích bằng W = 16,2
2o
)A(
.
Đ/S: S
0
=1170,9 m
2
/g
3. Tính độ hấp phụ của axit butylic trên bề mặt phân chia nước –không khí ở 293 K, nồng độ dung
dịch cân bằng C=0,1 mol/l , phụ thuộc theo phương trình :
= 75,5.10
-3
-16,7.10
-3
.ln(1+21,5).
ĐS: 3,53.10
-6
mol/m
2
4. ë T = 278
0
K søc c¨ng bÒ mÆt cña níc = 75,41.10
-3
N.m
-1
, cña dung dÞch axÝt valerÝc =
53,1.10
-3
N.m
-1
. H·y x¸c ®Þnh nång ®é axÝt trong dung dÞch, biÕt r»ng c¸c h»ng sè trong ph¬ng
tr×nh Shi-c«p-xky cã gi¸ trÞ nh sau: A = 14,72.10
-3
(N/m) vµ B =1 0,4 (l/mol).
5. Tính bề mặt riêng của một chất xúc tác, biết ở 760 mmHg, 273K, 1g chất đó hấp phụ cực đại
được 103 cm
3
N
2
. Chấp nhận rằng bề mặt chiếm bởi 1 phân tử N
2
trên xúc tác là 16,2 Ǻ
2
.
6. Bề mặt riêng của đất sét là 350 m
2
/g. Tính thể tích hơi nước ở điều kiện tiêu chuẩn cần để tạo
1 lớp hấp phụ đơn phân tử trên 1g đất sét. Biết thiết diện của phân tử H
2
O hấp phụ là 10,6 Ǻ
2
.
7. Biết 1 cm
3
than củi có bề mặt 1000 m
2
. Tính thể tích NH
3
(đktc) bị hấp phụ lên 10 cm
3
than nói
trên. Coi toàn bộ bề mặt than được che phủ đơn lớp bởi phân tử NH
3
. Thiết diện phân tử NH
3
là 9Ǻ
2
.
8. Để xác định bề mặt riêng của than hoạt tính, người ta hấp phụ rượu metylic ở 293K lên than.
Kết quả thực nghiệm nhận được V
m
= 176,6 cm
3
/g. Biết mỗi phân tử rượu metylic có thiết diện
20.10
-16
cm
2
. Xác định bề mặt riêng của than?
9. Xác định hằng số phương trình Langmuir về sự hấp phụ CO
2
trên 1 loại chất hấp phụ ở 155K
biết độ hấp phụ phụ thuộc áp suất cân bằng như sau:
Áp suất (N/m
2
)
4,8.10
-1
11,9.10
-1
Độ hấp phụ (mol/cm
2
)
1,22.10
-10
1,95.10
-10
10. Sự hấp phụ chất tan từ dung dịch của than hoạt tính tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir với các hằng số Г
∞
= 4,2 mmol/g (4,2.10
-3
mol/g) và K = 2,8 ml/mmol (2,8 lít/mol).
Nếu cho 5 g than vào 200 ml dung dịch 0,2M của chất tan trên thì sau khi có cân bằng hấp phụ,
nồng độ dung dịch bằng bao nhiêu?
11. Hãy xác định bề mặt của 1g than hoạt tính. Biết rằng khi cho 1g than hoạt tính vào 100mL
dung dịch chất màu có nồng độ 10
-4
M thì khi cân bằng nồng độ còn lại là 0,6x10
-4
M. Còn nếu cho
2g than hoạt tính vào 100mL dung dịch chất màu này thì nồng độ sau khi quá trình hấp phụ đạt
cân bằng là 0,4x10
-4
M. Cho biết một chất màu khi hấp phụ chiếm diện tích là 65(A
0
)
2
và quá trình
hấp phụ tuân theo đinh luật hấp phụ đơn lớp Langmuir.
ĐS: K = 0.83.10
4
M
-1
; a
m
= 0.12x10
-4
mol/g; S
r
= 4,7 m
2
/g
12. Một bình dung tích 3,1 lít, chứa hơi 1 chất X ở 25
o
C có áp suất 15 mmHg. Nếu cho 1 gam
silicagel vào bình thì sau khi hấp phụ đạt cân bằng, áp suất hơi X còn lại là 9 mmHg. Nếu cho 2
gam silicagel vào bình thì áp suất tương ứng thu được là 6 mmHg. Tính diện tích bề mặt riêng
của silicagel biết tiết diện ngang của một phân tử chất X là 0,25 nm
2
và quá trình hấp phụ tuân
theo định luật Langmuir.
ĐS: 452 (m
2
/g)
13. Tiến hành hấp phụ đẳng nhiệt 20 mL dung dịch n-propanol – C
3
H
7
OH (trong nước) trên 1 g
chất hấp phụ H-ZSM-5 ở 293 K tại các nồng độ khác nhau. Kết quả thu được tại cân bằng hấp phụ,
nồng độ của dung dịch là C
1
= 1,5.10
-2
mol/L và C
2
= 3,6.10
-2
mol/L thì lượng n-propanol bị hấp
phụ tương ứng là 80 và 105 mg. Coi sự hấp phụ này tuân theo quy luật hấp phụ Langmuir.
a) Hãy xác định các hệ số trong phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.
b) Sau khi lọc bỏ H-ZSM-5 ở các dung dịch sau hấp phụ, hãy xác định sức căng bề mặt của các
dung dịch trên (ứng với nồng độ C
1
và C
2
) tại 293K. Từ đó xác định độ hấp phụ a (tính bằng
mol/m
2
) trên bề mặt lỏng khí theo hấp phụ Gibbs. Biết sự phụ thuộc sức căng bề mặt vào nồng độ
theo phương trình Shycopxki: σ = σ
o
– A.ln(1+B.C) với A = 15,21.10
-3
N/m và B = 92,8; ở 20
o
C
nước có sức căng bề mặt là 72,8 mN/m.
ĐS: a) 2,2. 10
-3
mol/g; 98 M
-1
b) 3,63.10
-6
mol/ml; 4,81.10
-6
mol/ml
14. Sự hấp phụ rượu metylic trong dung dịch lên bề mặt than hoạt tính tuân theo phương trình
đẳng nhiệt Langmuir. Khi nồng độ cân bằng là 0,0181 M thì 1 gam than đã hấp phụ được
4,67.10
-4
mol axit. Khi nồng độ cân bằng là 0,882 M thì 1 gam than đã hấp phụ được 2,48.10
-3
mol axit.
a. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số hấp phụ K.
b. Biết rằng mỗi phân tử rượu metylic có tiết diện ngang là 2.10
-15
cm
2
. Tính bề mặt riêng của
loại than hoạt tính trên.
ĐS: a) 2,73. 10
-3
mol/g; 11,42 M
-1
| 1/3
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Bài tập chương II: Hấp phụ
1. Tính độ hấp phụ của rượu butylic trên bề mặt phân chia lỏng-khí ở 293K. Biết nồng độ dung
dịch là 1,48 g/l, biết sức căng bề mặt  phụ thuộc nồng độ theo phương trình:
 = 72,6.10−3 – 16,7.10−3.ln(1+21,5.C) (N/m). Đ/S: 1,54.10-6 mol/m2
2. Có 1 dung dịch rượu metylic có nồng độ C=0,1M. Cho 1 gam than hoạt tính vào 100 ml dung
dịch đó. Sau khi hấp phụ đạt cân bằng thì Ccb = 0,06 M. Nếu cho 2 gam than hoạt tính vào 100
ml dung dịch trên thì Ccb = 0,04M. Hãy tính bề mặt riêng của than hấp phụ theo phương trình
Langmuir. Coi mỗi phân tử rượu metylic chiếm diện tích bằng W = 16,2 o 2 (A ) . Đ/S: S0=1170,9 m2/g
3. Tính độ hấp phụ của axit butylic trên bề mặt phân chia nước –không khí ở 293 K, nồng độ dung
dịch cân bằng C=0,1 mol/l ,  phụ thuộc theo phương trình :
 = 75,5.10-3 -16,7.10-3.ln(1+21,5). ĐS: 3,53.10-6 mol/m2
4. ë T = 2780K søc c¨ng bÒ mÆt cña níc  = 75,41.10-3 N.m-1, cña dung dÞch axÝt valerÝc  =
53,1.10-3 N.m-1. H·y x¸c ®Þnh nång ®é axÝt trong dung dÞch, biÕt r»ng c¸c h»ng sè trong ph¬ng
tr×nh Shi-c«p-xky cã gi¸ trÞ nh sau: A = 14,72.10-3 (N/m) vµ B =1 0,4 (l/mol).
5. Tính bề mặt riêng của một chất xúc tác, biết ở 760 mmHg, 273K, 1g chất đó hấp phụ cực đại
được 103 cm3 N2. Chấp nhận rằng bề mặt chiếm bởi 1 phân tử N2 trên xúc tác là 16,2 Ǻ2.
6. Bề mặt riêng của đất sét là 350 m2/g. Tính thể tích hơi nước ở điều kiện tiêu chuẩn cần để tạo
1 lớp hấp phụ đơn phân tử trên 1g đất sét. Biết thiết diện của phân tử H2O hấp phụ là 10,6 Ǻ2.
7. Biết 1 cm3 than củi có bề mặt 1000 m2. Tính thể tích NH3 (đktc) bị hấp phụ lên 10 cm3 than nói
trên. Coi toàn bộ bề mặt than được che phủ đơn lớp bởi phân tử NH3. Thiết diện phân tử NH3 là 9Ǻ2.
8. Để xác định bề mặt riêng của than hoạt tính, người ta hấp phụ rượu metylic ở 293K lên than.
Kết quả thực nghiệm nhận được Vm = 176,6 cm3/g. Biết mỗi phân tử rượu metylic có thiết diện
20.10-16 cm2. Xác định bề mặt riêng của than?
9. Xác định hằng số phương trình Langmuir về sự hấp phụ CO2 trên 1 loại chất hấp phụ ở 155K
biết độ hấp phụ phụ thuộc áp suất cân bằng như sau: Áp suất (N/m2) 4,8.10-1 11,9.10-1 Độ hấp phụ (mol/cm2) 1,22.10-10 1,95.10-10
10. Sự hấp phụ chất tan từ dung dịch của than hoạt tính tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir với các hằng số Г∞ = 4,2 mmol/g (4,2.10-3 mol/g) và K = 2,8 ml/mmol (2,8 lít/mol).
Nếu cho 5 g than vào 200 ml dung dịch 0,2M của chất tan trên thì sau khi có cân bằng hấp phụ,
nồng độ dung dịch bằng bao nhiêu?
11. Hãy xác định bề mặt của 1g than hoạt tính. Biết rằng khi cho 1g than hoạt tính vào 100mL
dung dịch chất màu có nồng độ 10-4M thì khi cân bằng nồng độ còn lại là 0,6x10-4M. Còn nếu cho
2g than hoạt tính vào 100mL dung dịch chất màu này thì nồng độ sau khi quá trình hấp phụ đạt
cân bằng là 0,4x10-4M. Cho biết một chất màu khi hấp phụ chiếm diện tích là 65(A0)2 và quá trình
hấp phụ tuân theo đinh luật hấp phụ đơn lớp Langmuir.
ĐS: K = 0.83.104 M-1 ; am = 0.12x10-4 mol/g; Sr = 4,7 m2/g
12. Một bình dung tích 3,1 lít, chứa hơi 1 chất X ở 25oC có áp suất 15 mmHg. Nếu cho 1 gam
silicagel vào bình thì sau khi hấp phụ đạt cân bằng, áp suất hơi X còn lại là 9 mmHg. Nếu cho 2
gam silicagel vào bình thì áp suất tương ứng thu được là 6 mmHg. Tính diện tích bề mặt riêng
của silicagel biết tiết diện ngang của một phân tử chất X là 0,25 nm2 và quá trình hấp phụ tuân theo định luật Langmuir. ĐS: 452 (m2/g)
13. Tiến hành hấp phụ đẳng nhiệt 20 mL dung dịch n-propanol – C3H7OH (trong nước) trên 1 g
chất hấp phụ H-ZSM-5 ở 293 K tại các nồng độ khác nhau. Kết quả thu được tại cân bằng hấp phụ,
nồng độ của dung dịch là C1 = 1,5.10-2 mol/L và C2 = 3,6.10-2 mol/L thì lượng n-propanol bị hấp
phụ tương ứng là 80 và 105 mg. Coi sự hấp phụ này tuân theo quy luật hấp phụ Langmuir.
a) Hãy xác định các hệ số trong phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir.
b) Sau khi lọc bỏ H-ZSM-5 ở các dung dịch sau hấp phụ, hãy xác định sức căng bề mặt của các
dung dịch trên (ứng với nồng độ C1 và C2) tại 293K. Từ đó xác định độ hấp phụ a (tính bằng
mol/m2) trên bề mặt lỏng khí theo hấp phụ Gibbs. Biết sự phụ thuộc sức căng bề mặt vào nồng độ
theo phương trình Shycopxki: σ = σo – A.ln(1+B.C) với A = 15,21.10-3 N/m và B = 92,8; ở 20oC
nước có sức căng bề mặt là 72,8 mN/m.
ĐS: a) 2,2. 10-3 mol/g; 98 M-1
b) 3,63.10-6 mol/ml; 4,81.10-6 mol/ml
14. Sự hấp phụ rượu metylic trong dung dịch lên bề mặt than hoạt tính tuân theo phương trình
đẳng nhiệt Langmuir. Khi nồng độ cân bằng là 0,0181 M thì 1 gam than đã hấp phụ được
4,67.10-4 mol axit. Khi nồng độ cân bằng là 0,882 M thì 1 gam than đã hấp phụ được 2,48.10-3 mol axit.
a. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số hấp phụ K.
b. Biết rằng mỗi phân tử rượu metylic có tiết diện ngang là 2.10-15 cm2. Tính bề mặt riêng của
loại than hoạt tính trên.
ĐS: a) 2,73. 10-3 mol/g; 11,42 M-1