Die Übermittlung von Informationen kann auf verschiedene Arten erfolgen. Ein optischer Sender ist eine Hälfte eines Kommunikationssystems, während die andere Hälfte ein optischer Empfänger ist.

Die Erzeugung eines optischen Signals ist Aufgabe des optischen Senders, der die zu sendenden Informationen auf dem von ihm erzeugten Licht codiert. Dies ist sehr ähnlich zu anderen Übertragungsmethoden, die elektrische Signale verwenden, z. B. Ethernet- oder USB-Kabel oder Funkübertragungen wie AM- oder FM-Radio.

Die optische Übertragung fällt in eine von zwei Kategorien. Geführte Welle oder Freiraum. Das gebräuchlichste optische Übertragungssystem für geführte Wellen verwendet ein Glasfaserkabel. Licht wird durch die verwendete Faser übertragen eine innere Totalreflexion um das Licht im Inneren gefangen zu halten.

Der einfachste optische Sender sendet binäre Daten, Einsen und Nullen, die als Anwesenheit oder Abwesenheit von Licht codiert sind.

Ein optisches Freiraumsystem wäre ähnlich, mit der Ausnahme, dass der Sender und der Empfänger einen gewissen Abstand voneinander haben und eine Sichtlinie zueinander haben würden. In diesem Fall würde sich das Licht durch die Luft ausbreiten.

Ihr Ausgangspunkt wird hier sein, die ausgeglichene chemische Gleichung zu schreiben, die die Ionisation von beschreibt Trimethylammoniumkation, #("CH"_3)_3"NH"^(+)#, die korrespondierende Säure Trimethylamin, #("CH"_3)_3"N"#.

Verwenden Sie als Nächstes ein ICE Tisch die Gleichgewichtskonzentration der Hydroniumkationen zu bestimmen, #"H"_3"O"^(+)#, die aus der Ionisation der Konjugatsäure resultieren.

Das Trimethylammoniumkation reagiert mit Wasser, um einen Teil der schwachen Base zu reformieren und Hydroniumkationen zu erzeugen, sowohl in a #1:1# Molverhältnis.

Dies bedeutet, dass für jedes Mol Konjugat Säure das ionisiert, du kriegst ein Maulwurf von schwacher Base und ein Maulwurf von Hydroniumkationen.

Die ICE Tisch wird also so aussehen

#("CH"_ 3)_ 3"NH"_ ((aq))^(+) + "H"_ 2"O"_ ((l)) rightleftharpoons ("CH"_ 3)_ 3"N"_ ((aq)) + "H"_ 3"O"_ ((aq))^(+)#

#color(purple)("I")color(white)(aaaaacolor(black)(0.1)aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaacolor(black)(0)aaaaaaaaacolor(black)(0)#
#color(purple)("C")color(white)(aaacolor(black)((-x))aaaaaaaaaaaaaaaaaacolor(black)((+x))aaaaacolor(black)((+x))#
#color(purple)("E")color(white)(aaacolor(black)(0.1-x)aaaaaaaaaaaaaaaaaaacolor(black)(x)aaaaaaaaacolor(black)(x)#

Nun wissen Sie, dass eine wässrige Lösung bei Raumtemperatur hat

#color(purple)(|bar(ul(color(white)(a/a)color(black)(K_a xx K_b = K_W)color(white)(a/a)|)))#

woher

#K_w = 10^(-14) -># the ionization constant of water

Verwenden Sie diese Gleichung zur Berechnung der saure Dissoziationskonstante, #K_a#für das Trimethylammoniumkation

#K_a = K_W/K_b#

#K_a = 10^(-14)/(6.4 * 10^(-5)) = 1.56 * 10^(-10)#

Per Definition ist die Säuredissoziationskonstante gleich

#K_a = ([("CH"_3)_3"N"] * ["H"_3"O"^(+)])/([("CH"_3)_3"NH"^(+)])#

In deinem Fall wirst du haben

#K_b = (x * x)/(0.1 - x) = 6.4 * 10^(-5)#

Da #K_a# hat so einen kleinen Wert im Vergleich zur Anfangskonzentration der Konjugatsäure, können Sie die Näherung verwenden

#0.1 - x ~~ 0.1#

Das wird dich kriegen

#1.56 * 10^(-10) = x^2/0.1#

Lösen für #x# zu finden

#x = sqrt((1.56 * 10^(-10))/0.1) = 3.95 * 10^(-5)#

Da #x# stellt die Gleichgewichtskonzentration von den Hydroniumkationen haben Sie

#["H"_3"O"^(+)] = 3.95 * 10^(-5)"M"#

Wie Sie wissen, die pH der Lösung ist definiert als

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a)"pH" = - log(["H"_3"O"^(+)])color(white)(a/a)|)))#

Geben Sie Ihren Wert ein, um zu finden

#"pH" = - log(3.95 * 10^(-5)) = color(green)(|bar(ul(color(white)(a/a)4.40color(white)(a/a)|)))#