POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

Fizyka Molekularna   

Ćwiczenia 

 

Marek Helman 

2010-10-07 

 

 

 

 

 

Ćwiczenia z Fizyki Molekularnej z dr inż. Andrzej Biadaszem z semestru V Fizyki Technicznej na Politechnice 
Poznańskiej 

Fizyka Molekularna   

7 października 2010 

  

Strona 2 

 

 

 

Dr inż. Andrzej Biadasz pokój 510. Tel 61 665 31 82. 

andrzej.biadasz@put.poznan.pl

 

Konsultacje – wtorki 13:30 – 15:00 

Literatura: 

•

 

Podstawy Chemii Ogólnej – Tadeusz Penkala. – świetnie wykonana książka. 

•

 

Kęcki – chemia  

•

 

Chemia Fizyczna – Atkins  

Plan zajęć: 

•

 

Jednostki, stężenia, orbitale kwantowe 

•

 

Widma rotacyjne, oscylacyjne możliwe że też elektronowe. 

Zadanie 1  

Przelicz jednostki 

1

 

na 

, , 

,  . 

1  1,6 · 10

 

 

   
 



 

1,6 · 10

 



6,22 · 10



 ·   2,41 · 10



 

1

 



 

2,41 · 10



1



3 · 10





 8,03 · 10



1

  8,03 · 10







 

  1200  

 

Zadnie 2 

Określić zakresy widmowe w tych jednostkach: 

   400 ; 800 " 

# 



 

3 · 10





4 · 10

$

 %

3 · 10





4 · 10

$

  7,5 · 10



; 3,25 · 10



 ( 

1

  )

1

4 · 10



   25000



; 12500



* 

 



  %6,22 · 10



 · 

3 · 10





4 · 10

$

  4,96 · 10

 

; 2,44 · 10

 

( 

25000



,

12500



 12500



 800  

5000   0,2 · 10

-$





 2000



 

5400   0,185 · 10

.-$





 1850



 

20000



, 18500



 150



 6666  

2500   4000



 





 

# 

 

Fizyka Molekularna   

7 października 2010 

  

Strona 3 

 

 

 

4000   2500



 

4000



, 2500



 1500



 6666  

 

Bardzo ważna zależność: 

∆

∆

0

∆

.

∆

.

∆1

∆



∆1

.

∆

.

 

Zadanie 3 

Zamienić na 

 , , , : 

 

2

3

3

4

1



10



100



  1   10

$



10

5



10





# 



 

3 · 10





1 · 10

.

  3

3 · 10

$



3 · 10





  #  6,22 · 10



 ·  · 3 · 10

5

  19,89 · 10

.

 19,89 · 10

.$

 19,89 · 10

.5

6

7

7

8

 

Zadanie 4 

Stężenie 

1 · 10

 9:;

<9

=

 jaka będzie odległość pomiędzy molekułami? 

>   · >

?

·  



@AB





> 



 · >

?

·  

1

 · >

?

  



@AB

 C



 

C  D

1

 · >

?

=



E

F

F

F

G

H

1

IJ

K



· 1

IJ

=

 K   0,1   10





L

M

M

M

N

 

>

?

 6,03 · 10

.

  1 · 10



IJ

K



 

C

· O

PQ

 0,1D

1

1 · 10



· 6,03 · 10

.

=

 0,1D

1

6,03 · 10



=

 0,1R1,66 · 10

 

=

 54,7  

C

· O

P=

 0,1D

1

1 · 10



· 6,03 · 10

.

=

 0,1D

1

6,03 · 10

.O

=

 0,1R1,66 · 10

.

=

 11,8  

C

· O

P=

 0,1D

1

5 · 10



· 6,03 · 10

.

=

 0,1D

1

30,15 · 10

.O

=

 10



· R33,2 · 10

.

=

   6,9  

C

· O

PS

 0,1D

1

1 · 10



· 6,03 · 10

.

=

 0,1D

1

6,03 · 10



=

 10



· R1,66 · 10

.O

=

   93,6  

C

· O

PQ

 0,1D

1

1 · 10



· 6,03 · 10

.

=

 0,1D

1

6,03 · 10



=

 10



· R33,2 · 10

.

=

   93,6  

 





 

∆

 

∆

.

 

∆

.

 

∆

 

Fizyka Molekularna   

7 października 2010 

  

Strona 4 

 

 

 

Zadanie 5 

W ilu gramach wody należy rozpuścić 15g aby uzyskać roztwór 20%? 

T

%



V

V

W 

X

100%

T

%

100% 

V

V

W 

X

0,2 

15

V

W 15 Y 

V

 15 · 4  60Z 

Zadanie 6 

Do 100g roztworu 

>CTJ o stężeniu 15% dolano 200g wody. Oblicz stężenie wody. 

[

\]^;

 15Z 

T

%



15

100 W 200 100%  5%

 

Zadanie 7 

Jaką objętość rozpuszczalnika należy użyć aby rozpuścić 

V

 1 Z substancji o masie molowej 

9:;



950Z aby uzyskać stężenie molowe 1 · 10

 9:;

<9

=

 

1 IJ 950Z



10



Z

 

  1,05 · 10

5

 



 

1,05 · 10

5

10



 1,05 · 10



IJ

K



 

Zadanie 8 

Ile gramów substancji o 

[

9:;

 60Z znajduje się w   300



 roztworu o stężeniu 

0,1 IJ 

T 

[

 

_ 

1

10

 

_  T

 

  _T 

  300



 

Zadanie 9 

Oblicz ile gramów wody trzeba odparować, aby ze 150g 10% roztworu 



.

`a



 otrzymać roztwór 15% 

10%  150Z Y 15Z 

.

`a



 

100%

15Z

100Z

 15% 

150Z , 100Z  50Z 

Zadanie 10 

Obliczyć objętość 1 mola 



.

a. 

 

_

b



18Z

1

Z





 18



 

Zadanie 11 

Obliczyć objętość jednej cząsteczki wody. 



cA





d:<e

>

?



18



1,6

10

.

 3 · 10

.

 

 

Fizyka Molekularna   

7 października 2010 

  

Strona 5 

 

 

 

f  g 

h 

Oznaczenie 

poziomu 

Liczba 

elektronów 

i    

0 

0 

1 

2 

j    

0 

1 

0 

0, k1 

2 

2l 

2 

6 

m    

0 

1 

2 

0 

0, k1 

0, k1, k2 

3 

3l 

3K 

2 

6 

10 

n    

0 

1 

2 

3 

0 

0, k1 

0, k1, k2 

0, k1, k2, k3 

4 

4l 

4K 

4o 

2 

6 

10 

14 

Zadanie 12 

Podać wartości liczb kwantowych dla: 

a)

 

2p 

b)

 

3s 

4s 

c)

 

3d 

4d 

d)

 

4f 

5f 

a)

 

  2 J  1    0, k1 

b)

 

  3 J  0    0

  4 J  0    0

 

c)

 

  3 J  2    0, k1, k2

  4 J  2    0, k1, k2

 

d)

 

  4 J  3    0, k1, k2, k3

  5 J  3    0, k1, k2, k3

 

Zadanie 13 

Obliczyć ile maksymalnie mogło by się pomieścić elektronów w orbitalach 5 i 6 powłoki. 

  5 J  0;  4 2

.

 50

  6 J  0;  5 2

.

 72

 

Zadanie 14 

Zapisz konfigurację elektronową 

p



, >

$

, a



, T

5

, q



, >

O

, TC

.O

  

p 1

.

, 2

.

, 2l

5

, 3

.

, 3l

5

, 4

 

> 1

.

, 2

.

, 2l



 

a 1

.

, 2

.

, 2l



 

T 1

.

, 2

.

, 2l

.

 

q 1

.

, 2

.

, 2l



 

> 1

.

, 2

.

, 2l

5

 

TC 1

.

, 2

.

, 2l

5

, 3

.

, 3l

5

, 4

.

 

 

Zadanie 15 

Przedstawić rozmieszczenie elektronów w atomach pierwiastków o 

  3 do   10wyrazić graficznie 

opierając się na regule Hunda. 

  3 1

.

rs

2

r  

         4 1

.

rs

2

.

rs

       

  5

1

.

rs

2

.

rs

2l

r  

         

  6

1

.

rs

2

.

rs

2l

.

rs

 

t

1 t

t

t 2 2l t

t

t 3 3l 3K t t

t 4 4l 4K 4o t

t 5 5l 5K 5o

t t t

t

 

Fizyka Molekularna   

7 października 2010 

  

Strona 6 

 

 

 

  7

1

.

rs

2

.

rs

2l



rs r  

   

  8

1

.

rs

2

.

rs

2l



rs rs

   

  9

1

.

rs

2

.

rs

2l



rs rs r  

   

  10

1

.

rs

2

.

rs

2l

5

rs rs rs