Prof. Dr. Mike Heilemann Physikalische Chemie II WS 2012/13
Zur Beachtung: Bitte bearbeiten Sie jede Aufgabe auf einem separaten Blatt Papier und schreiben Sie jeweils Übungsgruppe, Name und Matrikelnummer in dieser Reihenfolge in die rechte obere Ecke.
Übungsgruppe:
Name:
Matrikelnummer:
Übungsblatt 11 Abgabe im Briefkasten vor dem Sekretariat des AK Heilemann bis: 29.01.2013, 10 Uhr
1) Rotation (5 Punkte)
a) Berechnen Sie die charakteristische Rotationstemperatur ΘR für das 127I2 Molekül.
Der Bindungsabstand sei 0.12075 nm.
b) Berechnen Sie die Zustandssumme analytisch mit Symmetriezahl und explizit nummerisch bei einer Temperatur von 500 K.
2) Zweiniveausystem (5 Punkte)
Wie groß ist die Temperatur eines Zweiniveausystems, dessen Niveaus einen Abstand von 300 cm-1 besitzen, wenn die Besetzungszahl des oberen Niveaus halb so groß ist wie die des unteren?
3) Elektronische Anregung (5 Punkte)
a) Ein Atom besitzt einen zweifach entarteten Grundzustand, einen dreifach entarteten elektronisch angeregten Zustand bei 1250 cm-1 und einen zweifach entarteten Zustand bei 1300 cm-1. Berechnen Sie die elektronische Zustandssumme dieses Atoms bei 2000 K.
b) Berechnen Sie den elektronischen Beitrag zur molaren Inneren Energie bei 2000 K für eine Probe von Atomen wie sie in a) beschrieben sind.
4) Rotationszustandssumme (5 Punkte)
a) Berechnen Sie die Rotationszustandssumme für SO2 bei 298 K aus den Rotationskonstanten 2.02736 cm-1, 0.34417 cm-1 und 0.293535 cm-1. Ab welcher Temperatur ergibt die Hochtemperaturnäherung einen Fehler von maximal 10% des wahren Wertes?
b) Berechnen Sie mit den Ergebnissen von a) den Beitrag der Rotation zur molaren Entropie von gasförmigem Schwefeldioxid bei 25 °C.
