ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ


ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ
различия в св-вах изотопов данного элемента или в св-вах соед., содержащих разл. изотопы одного элемента (т. наз. изотопнозамещенных соед.). Чаше всего обусловлены различиями масс ядер изотопов (И. э. I рода), но м. б. вызваны также различиями и др. ядерных св-в (И. э. II рода). И. э. I рода выражены тем сильнее, чем больше относит. разность масс соответствующих изотопов. Поэтому такие И. э. наиб. выражены у легких элементов (Н, Не, Li, Be, В, С). Если относит. различия атомных масс изотопов или мол. масс M1 и М 2 двух изотопнозамещенных соед. малы [(М 1 Ч М 2)/М 1 < 0,01 Ч 0,03], И. э. I рода пренебрежимо малы. И. э. проявляются в том, что в-ва, отличающиеся изотопным составом, имеют разные физ. св-ва. Так, 4 Не при сверхнизких т-рах переходит в сверхтекучее состояние, а 3 Не таким св-вом не обладает. Вода состава Н 2 О имеет т. пл. 0°С, плотность при 20 °С 0,998 кг/дм 3, а для воды состава D2O эти характеристики равны соотв. 3,82 °С и 1,104 кг/дм 3. И. э. подразделяют на термодинамич. и кинетические. К термодинамич. И. э. приводит нек-рое различие значений хим. потенциала в-в с изотопнозамещенными молекулами. Согласно статистич. термодинамике, это обусловлено различиями значений статистич. сумм изотопов и изотопнозамещенных молекул. Для разных изотопов одного элемента наблюдаются различия поступат. статистич. сумм; для двух-и многоатомных молекул разного изотопного состава еще и различия колебательной и вибрационной статистич. сумм. В результате термодинамич. св-ва в-в разного изотопного состава несколько разнятся между собой. Следствием этого является различие в равновесном распределении изотопов одного элемента между разными фазами, хим. формами и т. п. Константы равновесия Кр-ций изотопного обмена с участием атомов легких элементов заметно отличаются от 1. Так, при 25 °С для р-ции Н 2 + DCl D НСl +HD К= 1,45. С ростом ат. н. элемента термодинамич. И. э. быстро уменьшается. Напр., при 25° К =1,003 для р-ции Н 37 Сl + 1/235 Сl2 D Н 35 Сl + 1/237 Сl2 и 1,0004 для аналогичной р-ции с участием 79 Вr и 81 Вr. Кинетич. И. э. проявляются в различиях скоростей р-ций с участием разных изотопов данного элемента, изотопнозамещенных молекул или ионов. Различают межмол. и внутримол. И. э. Так, наблюдаемые константы скорости k1 и k2 декарбоксилирования малоновой к-ты разного изотопного состава
181_200-59.jpg
различаются из-за межмол. И. э., а значения k'1 и k'2 для р-ций
181_200-60.jpg
различаются из-за внутримол. И. э. В отличие от межмолекулярного, внутримол. И. э. не зависит от т-ры (подробнее см. Кинетический изотопный эффект). Разл. И. э. I рода лежат в основе большинства известных способов изотопов разделения. И. э. II рода обусловлены различиями таких св-в ядер, как спин, энергия g-квантов, испускаемых после захвата нейтрона, наличие изомерных состояний (см. Изомерия атомных ядер) и нек-рых др. Эти И. э. проявляются, напр., в неодинаковом распределении изотопов или ядерных изомеров между разл. хим. формами, содержащими ядра, к-рые образуются в результате захвата нейтронов. Так, после нейтронного облучения бромбензола содержание 80 Вr в "материнской" форме на 10-15% ниже, чем 80m Вr. И. э. могут приводить к различиям в частотах колебательных и вращательных спектров изотопнозамещенных соед.; эти различия наиб. существенны для молекул, содержащих изотопы водорода. Различия в энергиях основного квантового состояния атомных электронов, связанные с И. э., приводят, в частности, к разнице энергий диссоциации изотопнозамещенных молекул (напр., Н 2, HD и D2). Следует отметить, что различия в периодах полураспада T1/2 радиоактивных изотопов данного элемента, а также в св-вах излучения, испускаемого ядрами при радиоактивном распаде, к И. э. относить не принято. Лит. см. при ст. Радиохимия. С. С. Бердоносов.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ" в других словарях:

  • Изотопные эффекты —         изотопические эффекты, различия в свойствах изотопов данного элемента или в свойствах соединений, отличающихся изотопным составом, обусловленные разницей их атомных масс. Неодинаковые свойства изотопов, определяемые не массой, а другими… …   Большая советская энциклопедия

  • ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ — в ва, имеющие в своем составе хим. элемент с изотопным составом, отличающимся от природного. Часто И. и. называют сами изотопы метки, добавляемые в в во, содержащее прир. смесь изотопов данного элемента. Т. к. поведение изотопов одного элемента в …   Химическая энциклопедия

  • ЯДРО АТОМНОЕ — центральная массивная часть атома, состоящая из протонов и нейтронов. Масса Я. а. примерно в 4 х 103 раз больше массы всех входящих в состав атома электронов. Размеры Я. а. составляют 10 12 10 13 см. Электрич. заряд положителен и по абс. величине …   Химическая энциклопедия

  • ИЗОТОПОВ РАЗДЕЛЕНИЕ — выделение одного или неск. изотопов данного элемента из их смеси или обогащение смеси отдельными изотопами. Основано на различиях в св вах в в, молекулы к рых содержат разл. изотопы одного хим. элемента (см. Изотопные эффекты). Существуют две… …   Химическая энциклопедия

  • АДИАБАТИЧЕСКОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ — в квантовой химии, метод анализа молекулярных систем, заключающийся в том, что в системе выделяют и раздельно описывают две или неск. подсистем, для к рых характерные времена изменения состояния сильно различаются. Предполагается, что медленное… …   Химическая энциклопедия

  • АТОМ — (от греч. atomos неделимый), наименьшая частица хим. элемента, носитель его св в. Каждому хим. элементу соответствует совокупность определенных А. Связываясь друг с другом, А. одного или разных элементов образуют более сложные частицы, напр.… …   Химическая энциклопедия

  • ДЕЙТЕРИЙ — (от греч. deuteros второй; лат. Deuterium), D или 2H, тяжёлый стабильный изотоп водорода с массовым числом 2; содержание в природном водороде 0,0156% (по массе). Масса 2,0141018 а. е. м. Ядро Д. дейтрон состоит из 1 протона и 1 нейтрона. Д.… …   Физическая энциклопедия

  • ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН — самопроизвольное перераспределение изотопов хим. элемента между разл. фазами системы (в частности, между разл. агрегатными состояниями одного и того же в ва), частицами (молекулами, ионами) или внутри молекул (сложных ионов). В И. о. могут… …   Химическая энциклопедия

  • водород — а; м. Химический элемент (H), лёгкий газ без цвета и запаха, образующий в соединении с кислородом воду. ◁ Водородный, ая, ое. В ые соединения. В ые бактерии. В ая бомба (бомба огромной разрушительной силы, взрывное действие которой основано на… …   Энциклопедический словарь

  • Изотопный состав воды — Изотопный состав воды  процент содержание молекул с различной изотопной массой (изотопологов) в воде. Содержание воды, состоящей из лёгких стабильных изотопов 1H216O («лёгкой воды», в отличие от содержащей повышенное количество тяжелого… …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.