Æfingar

Hvernig eru vökvar og föst efni ólík hvað varðar stórsæja eiginleika þeirra? Hvernig eru þau lík?

Á hvaða hátt eru vökvar líkir föstum efnum út frá kvikfræði sameinda? Á hvaða hátt eru vökvar ólíkir föstum efnum?

Á hvaða hátt eru vökvar líkir lofttegundum út frá kvikfræði sameinda? Á hvaða hátt eru vökvar ólíkir lofttegundum?

Útskýrðu hvers vegna vökvar taka á sig lögun þess íláts sem þeim er hellt í, en föst efni eru stíf og halda lögun sinni.

Hvaða vísbendingar eru um að öll hlutlaus atóm og allar hlutlausar sameindir beiti aðdráttarkröftum hvert á annað?

Opnaðu hermilíkanið PhET Hamir efnis til að svara eftirfarandi spurningum:

(a) Veldu flipann Fast efni, Vökvi, gas. Kannaðu líkanið með því að velja mismunandi efni, hita og kæla kerfin og breyta um ham. Hvaða líkindi tekur þú eftir milli efnanna fjögurra fyrir hvern fasa (fast efni, vökvi, gas)? Hvaða mun tekur þú eftir?

(b) Veldu hvern ham fyrir hvert efni og skráðu niður uppgefið hitastig. Hvernig tengist uppgefið hitastig fyrir hvern ham styrk aðdráttarkrafta milli sameinda þeirra? Útskýrðu.

(c) Veldu flipann Víxlverkunarmætti (Interaction Potential) og notaðu sjálfgefnu neonatómin. Færðu Ne-atómið til hægri og taktu eftir því hvernig stöðuorkan breytist. Veldu hnappinn Heildarkraftur (Total Force) og færðu Ne-atómið eins og áður. Hvenær er heildarkrafturinn á hvert atóm aðdráttarkraftur og nógu mikill til að skipta máli? Veldu síðan hnappinn Þáttakraftar (Component Forces) og færðu Ne-atómið. Hvenær ná aðdráttarkraftar (van der Waals) og hrindikraftar (skörun rafeinda) jafnvægi? Hvernig tengist þetta línuritinu af stöðuorku sem falli af fjarlægð milli atóma? Útskýrðu.

Skilgreindu eftirfarandi og nefndu dæmi um hvert:

(a) dreifikraftur

(b) tvískauts-tvískauts-tvískautskraftur

(c) vetnistengi

Tegundir millisameindakrafta í efni eru þær sömu hvort sem það er fast efni, vökvi eða gas. Hvers vegna skiptir efni þá um fasa úr gasi í vökva eða fast efni?

Hvers vegna hækka suðumörk eðalgasanna í röðinni He < Ne < Ar < Kr < Xe?

Neon og HF hafa um það bil sama sameindamassa.

(a) Útskýrðu hvers vegna suðumark neons og HF er mismunandi.

(b) Berðu saman breytinguna á suðumörkum Ne, Ar, Kr og Xe við breytinguna á suðumörkum HF, HCl, HBr og HI, og útskýrðu muninn á breytingunum með vaxandi atóm- eða sameindamassa.

Raðaðu eftirfarandi hópum efnasambanda í röð eftir hækkandi suðumarki:

(a) HCl, H₂O, SiH₄

(b) F₂, Cl₂, Br₂

(c) CH₄, C₂H₆, C₃H₈

(d) O₂, NO, N₂

Sameindamassi bútanóls, C₄H₉OH, er 74,14 en sameindamassi etýlenglýkóls, CH₂(OH)CH₂OH, er 62,08. Þrátt fyrir það eru suðumörk þeirra 117,2 °C og 174 °C, í sömu röð. Útskýrðu ástæðuna fyrir þessum mun.

Útskýrðu muninn á suðumörkum n-bútans (−1 °C) og klóretans (12 °C), sem hafa svipaðan mólmassa, á grundvelli millisameindakrafta.

Útskýrðu á eigindlegan hátt muninn á suðumörkum asetóns (56,2 °C) og 1-própanóls (97,4 °C), sem hafa svipaðan mólmassa, á grundvelli tvískautavægis og/eða vetnistengja.

Bræðslumark H₂O(s) er 0 °C. Myndir þú búast við að bræðslumark H₂S(s) væri −85 °C, 0 °C eða 185 °C? Rökstuddu svarið.

Sílan (SiH₄), fosfín (PH₃) og brennisteinsvetni (H₂S) bráðna við −185 °C, −133 °C og −85 °C, í sömu röð. Hvað gefur þetta til kynna um skautun og millisameindakrafta þessara þriggja efnasambanda?

Útskýrðu hvers vegna vetnistengi milli tveggja vatnssameinda er veikara en vetnistengi milli tveggja vetnisflúoríðsameinda.

Við ákveðnar aðstæður mynda sameindir ediksýru, CH₃COOH, „tvenndir“, það er pör ediksýrusameinda sem haldast saman með sterkum millisameindakröftum:

Teiknaðu tvennd ediksýru og sýndu hvernig tvær CH₃COOH-sameindir haldast saman. Tilgreindu hvaða tegund millisameindakrafta á þar hlut að máli.

Prótein eru amínósýrukeðjur sem geta myndað margvísleg form, þar á meðal gorm. Hvers konar millisameindakraftar (IMF) halda próteinþræðinum í þessu formi? Sýndu á myndinni af próteininu hvar þeir millisameindakraftar eru staðsettir sem halda próteininu saman:

Eðlismassi fljótandi NH₃ er 0,64 g/mL; eðlismassi NH₃ á gasformi við staðalaðstæður (STP) er 0,0007 g/mL. Útskýrðu muninn á eðlismassa þessara tveggja fasa.

Tilgreindu hvaða millisameindakraftar eru til staðar í eftirfarandi föstum efnum:

(a) CH₃CH₂OH

(b) CH₃CH₂CH₃

(c) CH₃CH₂Cl

Tilraunaglösin sem hér sjást innihalda jafnt magn af tilgreindum mótorolíum. Sams konar málmkúlum var sleppt samtímis í hvert glas. Stuttu síðar höfðu kúlurnar fallið niður í þá hæð sem sýnd er á myndinni.

Raðaðu mótorolíunum í röð eftir vaxandi seigju og rökstuddu svarið:

Stálnál getur flotið á vatni vegna yfirborðsspennu. Hvað gerist ef nokkrum dropum af þvottaefni er bætt í vatnið? Útskýrðu svarið.

Hér eru sýnd gildi fyrir yfirborðsspennu og seigju díetýleters, asetóns, etanóls og etýlenglýkóls.

(a) Útskýrðu muninn á seigju þeirra út frá stærð og lögun sameindanna og millisameindakrafta þeirra.

(b) Útskýrðu muninn á yfirborðsspennu þeirra út frá stærð og lögun sameindanna og millisameindakrafta þeirra:

Líklega hefur þú heyrt einhvern nota orðatiltækið „hægara en síróp á veturna“ til að lýsa ferli sem gerist hægt. Útskýrðu hvers vegna þetta er viðeigandi orðatiltæki með því að nota hugtök um stærð og lögun sameinda, víxlverkun sameinda og áhrif hitastigsbreytinga.

Oft er mælt með því að láta bílvélina ganga í lausagangi til að hitna áður en ekið er af stað, sérstaklega á köldum vetrardögum. Þótt ávinningur af langvarandi lausagangi sé vafasamur, er það vissulega rétt að heit vél nýtir eldsneyti betur en köld. Útskýrðu ástæðuna fyrir þessu.

Yfirborðsspenna og seigja vatns við nokkur mismunandi hitastig koma fram í þessari töflu.

(a) Hvað gerist við yfirborðsspennu vatns þegar hitastig hækkar? Útskýrðu hvers vegna þetta gerist með tilliti til víxlverkunar sameinda og áhrifa hitastigsbreytinga.

(b) Hvað gerist við seigju vatns þegar hitastig hækkar? Útskýrðu hvers vegna þetta gerist með tilliti til víxlverkunar sameinda og áhrifa hitastigsbreytinga.

Hversu hátt mun vatn stíga í hárpípu úr gleri með innra þvermáli 0,63 mm við 25 °C? Sjá dæmi 10.4 fyrir nauðsynlegar upplýsingar.

Vatn stígur upp í hárpípu úr gleri í 17 cm hæð. Hvert er þvermál hárpípunnar?

Varma er bætt við sjóðandi vatn. Útskýrðu hvers vegna hitastig sjóðandi vatnsins breytist ekki. Hvað er það sem breytist?

Varma er bætt við ís við 0 °C. Útskýrðu hvers vegna hitastig íssins breytist ekki. Hvað er það sem breytist?

Hvaða eiginleiki einkennir kvikt jafnvægi milli vökva og gufu hans í lokuðu íláti?

Tilgreindu tvær algengar athuganir sem sýna að sumir vökvar hafa nægilegan gufuþrýsting til að gufa upp svo eftir því sé tekið.

Tilgreindu tvær algengar athuganir sem sýna að sum föst efni, eins og þurrís og mölkúlur, hafa nægilegan gufuþrýsting til að þurrgufa.

Hvert er sambandið milli millisameindakrafta í vökva og gufuþrýstings hans?

Hvert er sambandið milli millisameindakrafta í föstu efni og bræðslumarks þess?

Hvers vegna gufar niðurhellt bensín hraðar upp á heitum degi en köldum?

Koltetraklóríð, CCl₄, var eitt sinn notað sem leysir í efnalaugum en er ekki lengur notað þar sem það er krabbameinsvaldandi. Við 57,8 °C er gufuþrýstingur CCl₄ jafn 54,0 kPa og uppgufunarvermi þess er 33,05 kJ/mól. Notaðu þessar upplýsingar til að áætla staðalsuðumark CCl₄.

Hvenær er suðumark vökva jafnt eðlilegu suðumarki hans?

Hvernig er suða vökva frábrugðin uppgufun hans?

Notaðu upplýsingarnar á mynd 10.24 til að áætla suðumark vatns í Denver þegar loftþrýstingurinn er 83,3 kPa.

Sprauta við hitastigið 20 °C er fyllt með fljótandi eter þannig að ekkert rými er fyrir gufu. Ef hitastiginu er haldið stöðugu og stimpillinn dreginn til baka til að mynda rými fyrir gufu, hver yrði þá áætlaður þrýstingur gufunnar sem myndast?

Útskýrðu eftirfarandi athuganir:

(a) Það tekur lengri tíma að sjóða egg í Ft. Davis í Texas (hæð yfir sjávarmáli er 5000 fet) en í Boston (við sjávarmál).

(b) Að svitna er leið til að kæla líkamann.

Uppgufunarvarmi vatns er meiri en bræðsluvermi þess. Útskýrðu hvers vegna.

Útskýrðu hvers vegna móluppgufunarvermi eftirfarandi efna eykst í röðinni CH₄ < C₂H₆ < C₃H₈, þrátt fyrir að gerð millisameindakrafta (dreifikraftar) sé sú sama.

Útskýrðu hvers vegna uppgufunarvermi eftirfarandi efna eykst í röðinni CH₄ < NH₃ < H₂O, þrátt fyrir að öll þrjú efnin hafi um það bil sama mólmassa.

Uppgufunarvarmi CO₂ (l) er 9,8 kJ/mól. Myndir þú búast við að uppgufunarvermi CS₂ (l) væri 28 kJ/mól, 9,8 kJ/mól eða −8,4 kJ/mól? Ræddu hversu sennilegt hvert þessara svara er.

Vetnisflúoríðsameindin, HF, er skautaðri en vatnssameind, H₂O (til dæmis, hefur stærra tvískautavægi), en samt er móluppgufunarvermi fljótandi vetnisflúoríðs minni en vatns. Útskýrðu.

Etýlklóríð (suðumark, 13 °C) er notað sem staðdeyfing. Þegar vökvanum er úðað á húðina kælist hún nægilega mikið til að frjósa og dofna. Útskýrðu kæliáhrif fljótandi etýlklóríðs.

Hver eftirfarandi liða sýnir efnasamböndin í réttri röð eftir hækkandi suðumörkum?

(a) N₂ < CS₂ < H₂O < KCl

(b) H₂O < N₂ < CS₂ < KCl

(c) N₂ < KCl < CS₂ < H₂O

(d) CS₂ < N₂ < KCl < H₂O

(e) KCl < H₂O < CS₂ < N₂

Hversu mikinn varma þarf til að breyta 422 g af fljótandi H₂O við 23,5 °C í gufu við 150 °C?

Þegar maður svitnar gufar vatn upp af húðinni. Hversu mikinn varma þarf til að gufa upp 1,00 L af vatni við líkamshita (37 °C)? Hversu margar 20 únsu flöskur af vatni þarf að drekka til að bæta upp þetta vatnstap?

Títantetraklóríð, TiCl₄, er vökvi við stofuhita og hefur bræðsluvermi ΔH_fus = 9,37 kJ/mól og uppgufunarvermi ΔH_vap = 33,5 kJ/mól. Hvað má álykta um styrk millisameindakraftanna í vökvanum?

Er meiri orka notuð til að bræða fast TiCl₄ eða til að gufa upp fljótandi TiCl₄? Útskýrðu út frá gildum ΔH_fus og ΔH_vap.

(b) Fyrir TiCl₄, hvort mun líklega hafa stærra gildi: Δ H bráðnunar eða ΔH_vap? Rökstuddu svarið.

Út frá fasariti vatns (mynd 10.31), ákvarðaðu ástand vatns við:

(a) 35 °C og 85 kPa

(b) −15 °C og 40 kPa

(c) −15 °C og 0,1 kPa

(d) 75 °C og 3 kPa

(e) 40 °C og 0,1 kPa

(f) 60 °C og 50 kPa

Hvaða fasabreytingar verða þegar vatn verður fyrir breytilegum þrýstingi við stöðugt hitastig sem er 0,005 °C? Við 40 °C? Við −40 °C?

Hraðsuðupottar gera það að verkum að matur sýður hraðar vegna þess að hærri þrýstingur inni í pottinum hækkar suðumark vatns. Tiltekinn hraðsuðupottur er með öryggisventil sem er stilltur á að hleypa út gufu ef þrýstingurinn fer yfir 3,4 atm. Hvert er áætlað hámarkshitastig sem hægt er að ná inni í þessum hraðsuðupotti? Rökstuddu svarið.

Út frá fasariti fyrir koldíoxíð á mynd 10.34, ákvarðaðu ástand CO₂ við:

(a) 20 °C og 1000 kPa

(b) 10 °C og 2000 kPa

(c) 10 °C og 100 kPa

(d) −40 °C og 500 kPa

(e) −80 °C og 1500 kPa

(f) −80 °C og 10 kPa

Ákvarðaðu þær fasabreytingar sem koldíoxíð verður fyrir þegar þrýstingur er aukinn við fast hitastig (a) −50 °C og (b) 50 °C. Hvað ef hitastiginu er haldið við −40 °C? En við 20 °C? (Sjá fasarit á mynd 10.34.)

Hugsaðu þér strokk sem inniheldur blöndu af fljótandi koldíoxíði í jafnvægi við koldíoxíðgas við upphafsþrýstinginn 65 atm og hitastigið 20 °C. Teiknaðu línurit sem sýnir breytingu á þrýstingi í strokknum með tíma þegar koldíoxíðgasi er hleypt út við fast hitastig.

Þurrís, CO₂ (s), bráðnar ekki við loftþrýsting. Hann þurrgufar við hitastigið −78 °C. Hver er lægsti þrýstingur þar sem CO₂ (s) bráðnar og myndar CO₂ (l)? Við hvaða hitastig gerist þetta um það bil? (Sjá fasarit á mynd 10.34.)

Ef mikið óveður veldur rafmagnsleysi gæti þurft að nota þvottasnúru til að þurrka þvott. Í mörgum landshlutum um miðjan vetur frjósa fötin fljótt þegar þau eru hengd á snúruna. Ef það snjóar ekki, munu þau samt þorna? Rökstuddu svarið.

Er hægt að þétta köfnunarefni í vökva við stofuhita (um 25 °C)? Er hægt að þétta brennisteinsdíoxíð í vökva við stofuhita? Rökstuddu svörin.

Hreint kolefni hefur einn gasfasa, einn vökvafasa og tvo mismunandi fasta fasa, eins og sýnt er á fasaritinu:

(a) Merktu inn gas- og vökvasvæðin á fasaritinu.

(b) Grafít er stöðugasti fasi kolefnis við venjulegar aðstæður. Merktu inn grafítfasann á fasaritinu.

(c) Ef grafít við venjulegar aðstæður er hitað upp í 2500 K á meðan þrýstingur er aukinn í 10¹⁰ Pa, breytist það í demant. Merktu inn demantsfasann.

(d) Dragðu hring um hvern þrípunkt á fasaritinu.

(e) Í hvaða fasa er kolefni við 5000 K og 10⁸ Pa?

(f) Ef hitastig kolefnissýnis hækkar úr 3000 K í 5000 K við fastan þrýsting sem er 10⁶ Pa, hvaða fasabreyting á sér stað, ef einhver?

Hvaða tegundir vökva mynda venjulega myndlaus föst efni?

Við mjög lágt hitastig frýs súrefni, O₂, og myndar kristallað fast efni. Hvað af eftirfarandi lýsir þessum kristöllum best?

(a) jónakristallar

(b) samgilt net

(c) málmkristallar

(d) myndlausir

(e) sameindakristallar

Þegar ólífuolía kólnar storknar hún hægt og myndar fast efni yfir hitastigsbil. Hvað af eftirfarandi lýsir þessu fasta efni best?

(a) jónakristall

(b) samgilt net

(c) málmkristall

(d) myndlaust

(e) sameindakristallar

Útskýrðu hvers vegna ís, sem er kristallað fast efni, hefur bræðslumark við 0 °C, en smjör, sem er myndlaust fast efni, mýkist yfir hitastigsbil.

Tilgreindu hvaða tegund kristallaðs fasts efnis (málm-, samgilt net-, jóna- eða sameinda-) hvert eftirfarandi efni myndar:

(a) SiO₂

(b) KCl

(c) Cu

(d) CO₂

(e) C (demantur)

(f) BaSO₄

(g) NH₃

(h) NH₄F

(i) C₂H₅OH

Tilgreindu hvaða tegund kristallaðs fasts efnis (málm-, samgilt net-, jóna- eða sameinda-) hvert eftirfarandi efni myndar:

(a) CaCl₂

(b) SiC

(c) N₂

(d) Fe

(e) C (grafít)

(f) CH₃CH₂CH₂CH₃

(g) HCl

(h) NH₄NO₃

(i) K₃PO₄

Flokkaðu hvert efni sem málmkristall, jónakristall, sameindakristall eða samgildan netkristall:

Flokkaðu hvert efni sem málmkristall, jónakristall, sameindakristall eða samgildan netkristall:

Flokkaðu hvert efni sem málmkristall, jónakristall, sameindakristall eða samgildan netkristall:

Efni A er mótanlegt, teygjanlegt, leiðir rafmagn vel og hefur bræðslumarkið 1135 °C. Efni B er stökkt, leiðir ekki rafmagn á föstu formi en gerir það í bráðnu ástandi og hefur bræðslumarkið 2072 °C. Efni C er mjög hart, leiðir ekki rafmagn og hefur bræðslumarkið 3440 °C. Efni D er mjúkt, leiðir ekki rafmagn og hefur bræðslumarkið 185 °C.

Efni A er gljáandi, leiðir rafmagn vel og bráðnar við 975 °C. Efni A er líklega:

(a) jónískt fast efni

(b) málmkennt fast efni

(c) sameindafast efni

(d) samgildur netkristall

Efni B er hart, leiðir ekki rafmagn og bráðnar við 1200 °C. Efni B er líklega:

(a) jónískt fast efni

(b) málmkennt fast efni

(c) sameindafast efni

(d) samgildur netkristall

Lýstu kristalbyggingu járns, sem kristallast með tveimur jafngildum málmatómum í teningslaga einingarsellu.

Lýstu kristalbyggingu Pt, sem kristallast með fjórum jafngildum málmatómum í teningslaga einingarsellu.

Hver er samhæfingartala krómatóms í rúmmiðjaðri teningsbyggingu króms?

Hver er samhæfingartala álsatóms í flatmiðjaðri teningsbyggingu áls?

Kóbaltmálmur kristallast í sexhyrndri þéttpakkaðri byggingu. Hver er samhæfingartala kóbaltatóms?

Nikkelmálmur kristallast í teningslaga þéttpakkaðri byggingu. Hver er samhæfingartala nikkelatóms?

Volfram kristallast í rúmmiðjaðri teningslaga einingarsellu með kantlengd 3,165 Å.

(a) Hver er atómradíus volframs í þessari byggingu?

(b) Reiknaðu eðlismassa volframs.

Platína (atómradíus = 1,38 Å) kristallast í teningslaga þéttpakkaðri byggingu. Reiknaðu kantlengd flatmiðjuðu teningssellunnar og eðlismassa platínu.

Baríum kristallast í rúmmiðjaðri teningslaga einingarsellu með kantlengd 5,025 Å.

(a) Hver er atómradíus baríums í þessari byggingu?

(b) Reiknaðu eðlismassa baríums.

Ál (atómradíus = 1,43 Å) kristallast í teningslaga þéttpakkaðri byggingu. Reiknaðu kantlengd flatmiðjuðu teningssellunnar og eðlismassa áls.

Eðlismassi áls er 2,7 g/cm³ en eðlismassi kísils er 2,3 g/cm³. Útskýrðu hvers vegna Si hefur lægri eðlismassa þrátt fyrir að hafa þyngri atóm.

Finna má laust rými í málmi með því að draga rúmmál atómanna í einingarsellu frá rúmmáli sellunnar. Reiknaðu prósentuhlutfall lauss rýmis í hverri af teningsgrindunum þremur ef öll atómin í hverri þeirra eru jafnstór og snerta næstu granna sína. Hver þessara bygginga er með skilvirkustu pökkunina, það er, hver þeirra pakkar með minnstu ónýttu rými?

Kadmíumsúlfíð, sem listamenn nota stundum sem gult litarefni, kristallast þannig að kadmíum fyllir helming fjórflötungsholanna í þéttpakkaðri grind súlfíðjóna. Hver er formúla kadmíumsúlfíðs? Rökstuddu svarið.

Efnasamband kadmíums, tins og fosfórs er notað við framleiðslu sumra hálfleiðara. Það kristallast þannig að kadmíum fyllir fjórðung fjórflötungsholanna og tin fyllir fjórðung fjórflötungsholanna í þéttpakkaðri grind fosfíðjóna. Hver er formúla efnasambandsins? Rökstuddu svarið.

Hver er formúla segulmagnaðs oxíðs kóbalts, sem notað er í segulbönd og kristallast þannig að kóbaltjónir fylla einn áttunda af fjórflötungsholunum og helming áttflötungsholanna í þéttpakkaðri grind oxíðjóna?

Efnasamband sem inniheldur sink, ál og brennistein kristallast með þéttpakkaðri grind súlfíðjóna. Sinkjónir finnast í einum áttunda af fjórflötungsholunum og áljónir í helmingi áttflötungsholanna. Hver er reynsluformúla efnasambandsins?

Efnasamband þallíums og joðs kristallast í einfaldri teningsgrind joðíðjóna þar sem þallíumjónir eru í öllum teningsholunum. Hver er formúla þessa joðíðs? Rökstuddu svarið.

Hvert eftirfarandi frumefna hvarfast við brennistein og myndar fast efni þar sem brennisteinsatóm mynda þéttpakkaða grind þar sem öll áttflötungsholin eru fyllt: Li, Na, Be, Ca eða Al?

Hver er massaprósenta títans í rútíli, steind sem inniheldur títan og súrefni, ef lýsa má byggingunni sem þéttpakkaðri grind oxíðjóna þar sem títanjónir eru í helmingi áttflötungsholanna? Hver er oxunartala títans?

Útskýrðu hvers vegna efnafræðilega líku alkalímálmklóríðin NaCl og CsCl hafa mismunandi byggingu, en hin efnafræðilega ólíku NaCl og MnS hafa sömu byggingu.

Þegar steindir mynduðust úr bráðinni kviku fylltu mismunandi jónir sömu stæði í kristöllunum. Litíum finnst oft ásamt magnesíumi í steindum þrátt fyrir mismunandi hleðslu jóna þeirra. Stingdu upp á skýringu.

Rúbidíumjoðíð kristallast með teningslaga einingarsellu sem inniheldur joðíðjónir í hornunum og rúbidíumjón í miðjunni. Hver er formúla efnasambandsins?

Eitt af hinum ýmsu manganoxíðum kristallast með teningslaga einingarsellu sem inniheldur manganjónir í hornunum og í miðjunni. Oxíðjónir eru staðsettar á miðri hverri brún einingarsellunnar. Hver er formúla efnasambandsins?

NaH kristallast með sömu kristalbyggingu og NaCl. Kantlengd teningslaga einingarsellu NaH er 4,880 Å.

(a) Reiknaðu jónaradíus H⁻. (Jónaradíus Li⁺ er 0,95 Å.)

(b) Reiknaðu eðlismassa NaH.

Við hitastig yfir ~175 °C kristallast þallíum(I)joðíð með sömu byggingu og CsCl. Kantlengd einingarsellu TlI er 4,20 Å. Gerðu ráð fyrir snertingu milli rýmismiðjuðu Tl⁺-jónarinnar og I⁻-jónanna í hornum teningsins í einingarsellunni og reiknaðu jónaradíus Tl⁺. (Jónaradíus I⁻ er 2,16 Å.)

Teningslaga einingarsella inniheldur manganjónir í hornunum og flúoríðjónir í miðju hvers kants.

(a) Hver er reynsluformúla þessa efnasambands? Rökstuddu svarið.

(b) Hver er samhæfingartala Mn³⁺-jónarinnar?

(c) Reiknaðu kantlengd einingarsellunnar ef radíus Mn³⁺-jónar er 0,65 Å.

(d) Reiknaðu eðlismassa efnasambandsins.

Hvert er bilið milli kristalflata sem beygja röntgengeisla með bylgjulengdina 1,541 Å við hornið θ = 15,55° (fyrsta stigs beygja)?

Röntgenbeygjumælir sem notar röntgengeisla með bylgjulengdina 0,2287 nm sýndi fyrsta stigs beygjutopp við kristalhornið θ = 16,21°. Ákvarðaðu bilið milli beygjuflatanna í þessum kristal.

Málmur með bil milli flata sem nemur 0,4164 nm beygir röntgengeisla með bylgjulengdina 0,2879 nm. Hvert er beygjuhornið fyrir fyrsta stigs beygjutopp?

Gull kristallast í flatmiðjaðri teningslaga einingarsellu. Annars stigs endurkast (n = 2) röntgengeisla frá flötunum sem mynda topp og botn einingarsellanna er við θ = 22,20°. Bylgjulengd röntgengeislanna er 1,54 Å. Hver er eðlismassi gullmálmsins?

Þegar rafeind í örvuðu mólýbdenatómi fellur úr L-hvolfi niður á K-hvolf losnar röntgengeisli. Þessir röntgengeislar beygjast um hornið 7,75° frá flötum þar sem bilið á milli er 2,64 Å. Hver er orkumunurinn á milli K-hvolfs og L-hvolfs í mólýbdeni ef gert er ráð fyrir fyrsta stigs beygju?