SATHEE: Some Basic Concepts of Chemistry

Some Basic Concepts of Chemistry - Result Question 105

####43. $20$ surface sites have adsorbed $N_{2}$ . On heating $N_{2}$ gas evolved from sites and were collected at $0.001 a t m$ and 298 $K$ in a container of volume is $2.46 c m^{3}$ . Density of surface sites is $6.023 \times 10^{14} / c m^{2}$ and surface area is $1000 c m^{2}$ , find out the number of surface sites occupied per molecule of $N_{2}$ .

$(2005, 3 M)$

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Solution:

Partial pressure of $N_{2} = 0.001 a t m$ ,

$T = 298 K, V = 2.46 d m^{3} .$

From ideal gas law : $p V = n R T$

$n (N_{2}) = \frac{p V}{R T} = \frac{0.001 \times 2.46}{0.082 \times 298} = 10^{- 7}$

$\Rightarrow$ Number of molecules of $N_{2} = 6.023 \times 10^{23} \times 10^{- 7}$

$= 6.023 \times 10^{16}$

Now, total surface sites available

$= 6.023 \times 10^{14} \times 1000 = 6.023 \times 10^{17}$

Surface sites used in adsorption $= \frac{20}{100} \times 6.023 \times 10^{17}$

$= 2 \times 6.023 \times 10^{16}$

$\Rightarrow$ Sites occupied per molecules

$= \frac{Number of sites}{Number of molecules} = \frac{2 \times 6.023 \times 10^{16}}{6.023 \times 10^{16}} = 2$

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