جواب معرکه
كداميك از گازهاي زير زودتر به مايع تبديل مي شود؟
الف) N2 و CO ب) N2 و O2
پاسخ:
الف) CO هر دو مولكول داراي اندازه و جرم مولكولي تقريبا برابري هستند اما چون مولكول كربن مونوكسيد قطبي است دماي جوش بالاتري دارد و سريعتر مايع ميشود. دماي جوش كربن مونوكسيد 191/5- و نيتروژن 196- درجه سيليسيوس است.
ب) O2 چون از نظر اندازه بزرگتر و جرم مولكولي بيشتري نسبت به نيتروژن دارد دماي جوش بيشتري دارد. دماي جوش اكسيژن 183- درجه سيليسيوس است.
در شرایط یکسان، گاز ............... آسانتر از گاز ................... به مایع تبدیل میشود و نقطه جوش گاز .............. کمتر از گاز ................ میباشد.
1 )
CO−N2−H2S−HCl��−�2−�2�−���
2 )
Br2−Cl2−F2−HCl��2−��2−�2−���✅
3 )
N2−CO−HCl−F2�2−��−���−�2
4 )
N2−CO−F2−Cl2
پاسخ به این سوال نیاز به ترکیب سلسله موضوعات زیر دارد :
NO قطبی و N2 ناقطبی است ---> نیروی جاذبه ی بین مولکولی در NO قوی تر است ---> دمای جوش NO بیش تر است ---> مایع شدن گاز NO آسان تر است . nasrollahi5.blogfa.com
در مایع شدن گازها، گازی که نقطه جوش بالاتری دارد زودتر مایع می شود.
در مورد نقطه جوش عواملی مانند قطبی بودن،جرم و حجم مولکول دخیل هستند.برای مثال گاز CO قطبی بوده و نسبت به گاز نیتروژن نقطه جوش بیشتری دارد پس زودتر مایع می شود.
گاز کلر نسبت به گاز اکسیژن نقطه جوش بیشتری دارد با اینکه هر دو ناقطبی هستند بخاطر بالا بودن جرم کلر نقطه جوش بیشتری داشته زودتر مایع می شود.
ولی در برخی موارد جرم و گاهی حجم تعیین کننده است برای مثال نقطه جوش اکسیژن از فلور بیشتر است(جرم اکسیژن کمتر از فلور است)، زیرا حجم مولکول اکسیژن بیشتر بوده که باعث قطبش پذیری و افزایش نیروهای جاذبه لاندن در اکسیژن شده و نقطه جوش اکسیژن بیشتر می شود.
در کل بهتر است نقطه جوش ترکیبات داده شود سپس می توان علت تفاوت نقطه جوش آنها را با توجه به آموخته هایمان توجیه کرد که این عیب بر کتاب درسی وارد است. در زیر به نقطه جوش برخی ترکیب ها اشاره می شود.
اکسیژن: 183- درجه سانتی گراد، نیتروژن:196- ، کربن مونوکسید: 192-، فلوئور: 188-، کلر:34-، برم:59، ید:184 ، اوزون:122-، آمونیاک:33-، هیدروژن فلورید:20، هیدروژن کلرید:85-، هیدروژن برومید:66-، هیدروژن یدید:35-،
برگرفته شده از vadieghalam.blog.ir
حتماً همکاران اینجانب این تجربه را داشته اند که در آخرین مرحله ی پاسخ به این سوال ، برخی از دانش آموزان ، دچار اشتباه می شوند و گاز N2 را به عنوان پاسخ ، بیان می کنند ؛ به این علت که بیش تر بودن دمای جوش NO را دال بر دیرتر رسیدن به این دما و در نتیجه ، دیرتر مایع شدن گاز NO می دانند . nasrollahi5.blogfa.com
بنا به تجربه ی اینجانب ، برای رفع این معضل ، بکارگیری یک روش گرافیکی ( نموداری ) کارساز است ؛ به این صورت که : nasrollahi5.blogfa.com
اولاً : تاکید شود که این دو ماده در آغاز گازند و دمای یکسانی دارند .
ثانیاَ : برای تبدیل شدن به مایع ، می بایست دمای این دو گاز را پایین آورد .
ثالثاً : دمای جوش این دو ماده ( که دمای تبدیل حالت گاز به مایع نیز هست ) یکسان نیست ( بلکه با توجه به استدلال فوق ، دمای جوش NO بیش تر است ). nasrollahi5.blogfa.com
حال با رسم نمودار زیر ، می توان مشاهده کرد که گاز NO آسان تر از گاز N2 به دمای جوش خود ( و حالت مایع ) خواهد رسید . nasrollahi5.blogfa.com
