DOC《放射化学基础习题答案》

0 10

20 30

40 50 T2(℃)

10 20

30 40

50 60 E(KJ/mol) 95.16 102.25 91.13 99.67 98.20 97.23 97.3KJ/mol 4.已知某一分子内的同位素交换反应,在27℃时的半交换期是5000秒,在37℃时的半交换期是1000秒,试求该反应的活化能. 解: 半交换期 现为一级反应,则又5.已知在高氯酸介质中,三价铊Tl(Ⅲ)和一价铊(Ⅰ)之间的同位速交换反应为双分子反应.当Tl(ClO4)3和TlClO4的浓度均为25.0mM时,半交换期为72小时.试问当浓度为:TlClO4(mM) 10.0 15.0 10.0 10.0 TL(ClO4)3(mM) 25.0 15.0 10.0 5.0 时,半交换期各为多少? 解: 半交换期 二级反应,则则TlClO4

10 15

10 10 Tl(ClO4)2

25 15

10 5 T1/2(小时)

103 120

180 240 6.今已制备含有0.135M的标记的NaI溶液和0.91M非放射性C2H5I的乙醇溶液,使其进行下列双分子反应: RI + I*←→RI* + I-取其一部分(Ⅰ)用加热方法达到平衡,另取一部分(Ⅱ)保持在30℃的恒温槽中,制成混合溶液50分钟时,将(Ⅰ)和(Ⅱ)中的碘乙烷分离出来,所得的两个同浓度的溶液中,从(Ⅱ)所得的溶液比活度仅为从(Ⅰ)所得的64.7G,试求在该温度下的反应速度常数k及半交换期. 解: 设C2H5I的化学浓度用a来表示,NaI的化学浓度用b来表示, 即a=0.91M;

b=0.135M t=50分时,交换度 因为 ,且是双分子反应, 在很少量催化剂存在下,将32.7克溴乙烷和15.7克溴苯混合,溴苯是放射性的,其总放射性为1.0*107贝克.经过一段时间交换反应后,测定0.1克溴乙烷,具有放射性1.0*104贝克.试求交换反应在该时刻的反应进行的百分数. 解: 溴乙烷 a=32.7/109=0.3mol 溴苯 b=15.7/157=0.1mol 设:平衡时溴乙烷的放射性为x Bq 平衡时同位素均匀分配 解得x=7.5*106 所以进行的百分数: 8. 300毫克C2H5Br溶于40毫升乙醇后,与40ml0.1MNaBr*溶液混和,测得其比放射性为3200贝克/毫升.试求在交换反应进行了10G及50G时,溴乙烷应有多大的放射性? 解: 溴乙烷 a=300/109mmol NaBr b=40*0.1=4mmol t=0时t= 时 平衡时 同位素均匀分配 解得x=104348Bq 9.试求H2(g) + D2(g)←→ 2HD(g)反应的反应级数,并推测其反应历程.已知在恒容下等分子数的H2和D2反应的结果为 T(K)

1008 946 P0(mmHg) 4.0 4.5 4.5 8.0

32 t1/2(s)

196 135

1330 1038

5461 解: 半交换期 又等分子级数反应 所以a=b H2(g) + D2 (g)2HD(g) P总t=0时aa02a t=t时a- P a- P 2P 2a 所以 2a=P0 即a= P0/2 用1008K的两组数据相比,得: 解得:n=1.54 同理,用946K的前两组数据相比, 解得:n=1.

43 用946K的后两组数据相比, 解得n=1.46 平均 n=1.48≈1.5 设:机理为: H2 + M 2H・ + M (链引发和链终止) H・ + D2 HD + D・ D・ + H2 HD + H・ 则=k2[H・][D2]+k3[D・][H2] 作稳态处理:k2[H・][D2]-k3[D・][H2]=0 ∴k3[D・][H2]]=k2[H・][D2] k1[H2]-k-1[H・]2-k2[H・][D2]+k3[D・][H2]=0 用上式代入,则[H・]= ∴2k2[H・][D2]=2k21/2 [D2] 总反应级数为1.5

第四章 放射性核素的低浓物理化学 答案(略)

第五章 放射化学的分离方法 1. 在0℃时,氯化钡和氯化镭从溶液中共结晶共沉淀,并服从均匀分配定律,分配系数D=5.21.求常量组分氯化钡析出6.49%时,为量组分氯化镭析出的百分数.(答:26.6%) 解:均匀分配 ;

得x=0.724a 所以RaCl2析出的百分数为 2.溶液中的微量氯化镭岁常量氯化钡共沉淀,得如下数据: 镭留在溶液中的百分数 87.51 60.30 54.72 钡留在溶液中的百分数 97.48 89.21 86.58 试判断此服从均匀分配还是非均匀分配,并求其分配系数.(答:5.43) 解:均匀分配;