Дейтерий и химии

Открытие Уреем в 1932 г. тяжелого изотопа водорода, дейтерия (О) , быстро привело в органической химии к важным последствиям. Теоретически возможно заменить дейтерием каждый отде.иьный атом водорода в любом известном органическом соединении таким образом, делается доступным исследованию неизмеримое число новых органических веществ, многие из которых получены в последние годы в чистом виде. [c.1143]

Именно такой спектр был получен Дж. Арнольдом. Этот эксперимент послужил началом проникновения нового спектроскопического метода в органическую химию. Отнесение каждого из пиков в спектре (рис. 24) к соответствующей группе протонов подтверждается замещением водорода на дейтерий. Дейтерий, также обладая магнитными ядрами, может дать свой сигнал, но при другой частоте (см. табл. 1 приложения). [c.62]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

В результате только что рассмотренных открытий наиболее важных для химии простых структурных единиц атомных ядер стало уже четыре электрон, протон, нейтрон и позитрон. Из более сложных образований особое значение для химии имеют ядра гелия — гелионы (а-частицы) и ядра дейтерия — дейтроны (дейтоны). Эти частицы характеризуются следующими данными [c.507]

Работа с веществами, содержащими меченые атомы. Громадное развитие физики и химии стабильных и радиоактивных изотопов многих элементов создало необозримые возможности для изучения многих научных вопросов также в области органической химии, биохимии, в медицине и др. Пользуясь точными методами обнаружения и определения изотопных веществ, можно решать такие вопросы, которые были недоступны для решения обычными химическими методами. Для проведения таких работ необходимо во многих случаях иметь органические вещества, в молекулы которых введены простые или радиоактивные (рад.) изотопы дейтерий (О), тритий (рад.), тяжелый кислород Ю, сера или (рад.), С (рад.), (рад.) и др. Так как соединения с мечеными атомами очень дороги, а в ряде случаев весьма опасны для здоровья, от химика требуется большая тщательность в работе с очень малыми количествами вещества, часто с применением особых мер предосторожности. Это, однако, пе останавливает исследователей, и подобные работы очень энергично развиваются. [c.398]

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ (атомная энергия), выделяется при превращениях атомных ядер. Источник Я. э.— внутр. энергия атомного ядра, обусловленная сильным взаимод. между протонами и нейтронами, а также их движением внутри ядра. Я. э. в миллионы раз превосходит энергию хим. превращений. Изменение массы покоя ядер при их превращениях может достигать по порядку величины 0,1%, тогда как перестройка внеш. электронных оболочек при хим. превращениях сопровождается изменением массы покоя атомов и молекул не более чем на 10 %. Особенно энергетически выгоден синтез легких ядер и деление тяжелых. Так, при синтезе гелия из ядер дейтерия и трития выделяется энергия 17,6 МэВ (3,5 МэВ на нуклон), при делении урана — ок. 200 МэВ ( 1 МэВ на нуклон). Радиоакт. распад также сопровождается выделением Я. э., однако его малая скорость обусловливает ничтожно малую полезную мощность. [c.724]

Названиями и символами И. обычно служат названия и символы соответствующих хим. элементов массовое число указывают сверху слева от символа. Напр., для обозначения прир. И. хлора используют запись С1 и С1 иногда внизу слева указывают также порядковый номер элемента, т.е. пишут С1 и ]С. Только И. самого легкого элемента-водорода с мае. ч. 1, 2 и 3 имеют спец. названия и символы протий ( Н), дейтерий (О, или Н) и тритий (Т, или Н) соответст венно. Из-за большой разницы в массах поведение этих И. существенно различается (см. Дейтерий, Тритий ). [c.201]

Изотоп водорода Н, названный впоследствии дейтерием, был открыт в 1932 г. Гарольдом Юри, который получил за эту работу Нобелевскую премию. Юри понимал, что дейтерий сыграет важную роль для самых разнообразных исследований в органической химии и биохимии, однако был противником его использования при изготовлении атомной бомбы. Подобно многим другим ученым, открывшим путь к использованию атомной энергии в военных целях, он продолжает выражать глубокую озабоченность о будущем человечества в связи с наличием серьезных нерешенных проблем, которые вызваны прежде всего военным применением атомной энергии, а также в какой-то степени ее использованием для мирных целей. [c.434]

Кроме дейтерия и трития, в органической химии часто используют доступный в виде СНдОН и Ва СОд 0 в виде H 0 в виде NOa и N02 С1 в виде хлора или хлорида в виде иодида. [c.130]

Следует отметить, что приведенная выше картина превращений радикалов не является однозначной и окончательной. Для получения надежных результатов при помощи метода ЭПР необходимо использовать изотопное замещение ядрами, имеющими другой спин и магнитный момент (например, водород можно заменять на дейтерий, на N на и т. д.). Однако такое замещение в ряде случаев весьма затруднительно и часто практически даже невозможно. Поэтому наилучший путь решения задачи заключается в использовании наряду с методом ЭПР и других методов структурной химии. [c.69]

Наличие изотопного обмена и внутримолекулярных перемещений водорода, не связанных непосредственно с крекингом, вносит неудобства, делая мало пригодной метку молекул углеводородов и грунн в молекулах дейтерием и тритием для выяснения стадийного механизма и генетических отношений. Для выяснения этих вопросов более перспективной представлялась метка молекул радиоуглеродом С . Это побудило поставить в Институте физической химии АН СССР систематические исследования механизма 1<аталитического крекинга при помощи молекул, меченных С . В более ранних работах этого цикла, посвященных вторичным реакциям [1—4], было установлено, что [c.152]

М. Г. Ложкин а. Исследование реакций водородного обмена в среде жидкого фтористого дейтерия. Диссертация. Физ,-хим. ин-та им. Л. Я. Карпова, 1956. [c.232]

Основные научные работы относятся к химии изотопов, гео- и космохимии. Используя метод спектроскопии, открыл (1932) дейтерий. В годы второй мировой войны занимался разработкой методов разделения урана-235 и урана-238, развитием производства тяжелой воды. Основываясь на данных о содержании различных изотопов кислорода в морских раковинах, показал, как изменялась температура древних океанов в различные геологические периоды. В его лаборатории был проведен (1950) классический опыт, в котором при пропускании электрического разряда через смесь аммиака с метаном, парами воды и водородом образовывались аминокислоты, что доказывало возможность их синтеза в атмосфере. Предложил теорию возникновения планет, которые рассматривались как аккумулятивные образования из более мелких фрагментов. [c.600]

В ядерных исследованиях дейтерий используют для наполнения пузырьковых камер. В качестве меченых атомов дейтерий, особенно тритий, применять более удобно, чем тяжелые изотопы кислорода, при изучении передвижения водных потоков в гидрологии, нефтеразведке, биологии, металлургии, металловедении, химии. Они дешевле и удобнее для биологических и химических исследований, чем радиоактивный изотоп углерода С ". При метке тритием мой<но работать с гораздо меньшим количеством меченого вещества, чем при метке радиоуглеродом [853]. [c.562]

ВОДА ТЯЖЕЛАЯ (ОКИСЬ ДЕЙТЕРИЯ). Хим. ф-ла тяжелой воды ОгО, относительная распространенность в прирбде НгО — 99,98%, ВгО — 0,02% вес. [c.98]

ДЕЙТЕРИЙ (Deuterium — тяжелый водород) D ( Н) — стабильный изотоп водорода с массовым числом 2. Открыт в 1932 г. Г. Юри и др. Д. содержится в природном водороде и его соединениях (вода, углеводороды и др.). Получают Д. электролизом воды, ректификацией воды или сжиженного водорода. Ядро Д. состоит из одного протона и одного нейтрона. Д. широко используется как замедлитель нейтронов в атомных реакторах, как термоядерное горючее в смеси с тритием, для проведения научно-исследовательских работ, в качестве меченого атома в химии (особенно в органической и физической), физике, биохимии и физиологии. Д. обозначают еще Н или водород-2. [c.84]

Научные исследования посвящены атомной и ядер-ной физике и имеют непосредственное отношение к химии. Заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Совместно с Ф. Содди разработал (1902) основные положения теории радиоактивного распада. Предложил ( 911) планетарную модель атома. Предсказал (1920) сушсст-вование и возможные свойства нейтрона, существование атома водорода с массой, равной 2 — дейтерия, и предложил называть ядро атома водорода протоном. [c.38]

Дейтерий является изотопом водорода. Используя Ваши знания по химии водорода, предложите способы получения из D2O соединений D2SO4, D2S, ND3, D4, 2D2, O2, D 1, Са (00)2. [c.383]

Тяжелый изотоп водорода наз ывается дейтерием (химический символ О) сверхтяжелый изотоп водорода Н — тритием (Т), легкий изотоп водорода —. протием в химии изотопов под термином водород , если не дается необходимых оговорок, понимают Н1. [c.7]

Масса А. определяется массой его ядра масса электрона ( X 9,109 10 г) примерно в 1840 раз меньше массы протона или нейтрона ( 1,67-10 гХ поэтому вклад электронов в массу А. незначителен. Общее число протонов и нейтронов-4 = Z + Л нах массовым числом. Массовое число и заряд ядра указываются соотв. верхним и нижним индексами слева от символа элемента, напр. liNa. Вид атомов одного элемента с определенным значением N наз. нуклидом. А. одного и того же элемента с одинаковыми Z и разными N наз. изотопами этого элемента. Различие масс изотопов мало сказывается на их хим. и физ. св-вах. Наиболее значит, отличия (изотопные эффекты) наблюдаются у изотопов водорода вследствие большой относит. разницы в массах обычного атома Н (протия), дейтерия D ( Н) и трития Т (fH). Точные значения масс А. определяют методами масс-спектрометрии. [c.214]

КИНЕТИЧЕСКИЙ изотопный ЭФФЁКТ, изменение скорости хим, р-ции при замене в молекуле реагирующего в-ва к.-л, атома его изотопом. Мерой К. и. э. является отношение констант скорости к vi к р-ций, протекающих с участием обычных молекул и изотопно замещенных молекул соответственно. Если при переходе к более легким изотопам отношение Цк > 1, К.и.э. наз. нормальным если kfW < 1-обратным. Наибольший К.и.э. наблюдается в р-циях передачи атома водорода, протона или гидрид-иона при замене водорода (протия) Н на дейтерий D или тритий Т. [c.383]

Исследования строения молекул гемопюбина и хлорофилла, синтез гемниа Разработка и применение в химии методов высокого давления Открытия и исследования в области химин поверхностных явлений Открытие тяжелого водорода (дейтерия) [c.775]

Привлекательная особенность ЯМР-спектроскопии состоит в том, что исследуемая молекула в целом прозрачна это позволяет беспрепятственно исследовать выбранный простой класс ядер, обладающих магнитными свойствами. Область протонного резонанса не будет содержать пиков, обусловленных какими-либо другими атомами в молекуле, так как, даже когда эти атомы магнитны, их линии поглощения смещены на расстояния, огромные по сравнению с диапазоном спектра протонного резонанса. Атомы углерода и кислорода, образующие скелет молекулы, вообще не дают самостоятельного эффекта. Присутствие других магнитных ядер (например, азота, фтора, фосфора, дейтерия) иногда сказывается на спектрах протонного резонанса, но только в виде нарушения положений пиков нли их множественности, но эти эффекты, как правило, носят предсказуемый Зсарактер. Ядра других галогенов (хлора, брома и иоДа), хотя и обладают магнитными свойствами, не оказывают влияния на множественность пиков протонного резонанса, так как электрическое поле, обусловленное ядерным квадрупольным моментом, взаимодействует с окружающими полями и изменяет ориентацию ядерного спина настолько быстро, что суммарный эффект его действия на соседние протоны сводится к нулю. Таким образом, ЯМР-спектроскопию чаще всего применяют в органической химии в тех случаях, когда требуются данные о числе водородных атомов различных типов в молекуле, а также об их взаимодействии между собой и с другими атомами, входящими в состав молекулы. Как и следовало ожидать, самые простые спектры обычно дают соединения с небольшим числом типов водородных атомов. Большие молекулы, обладающие низкой симметрией, как правило, дaюt довольно сложные спектры, но даже в этом случае удается получить ценные данные, не проводя полного анализа спектра ЯМР и не идентифицируя все пики. [c.257]

Теоретческне соображения, в которые мы не имеем возможности здесь углубляться, подтверждаемые многочисленными экспериментальными данными, приводят к выводу о том, что если данный атом в переходном состоянии реакции связан менее прочно, чем в реагенте, то ama реакция с более тяжелым изотопом пойдет медленнее. Изотопы водорода имеют наибольшее относительное различие в массах атомов дейтерий (D) вдвое, а тритии (Т) втрое тяжелее протия. Вследствие этого изотопные эффекты для водорода имеют максимальную величину, их легче всего измерить и их чаще всего изучают (также и в силу особого значения водорода в органической химии если последнее утверждение вызывает у вас сомнение, то взгляните на структуру почти любого нз соединений в этой книге). [c.343]

Впервые химический лазер, основанный на реакции между водородом и хлором, был разработан американскими исследователями, Однако им не удалось достичь успеха, поскольку затраты энергии на инициирование реакции, т. е. создание атомного хлора, во много раз превышали энергию лазерного возбуждения. Таким образом, данная реакция цепная, и в ней есть акт, дающий неравновесно возбужденные продукты, но она протекает с недостаточной скоростью. Поэтому для создания высокоэффективного химического лазера следует выполнить одновременно несколько условий, а именно реакция, лежащая в основе такого лазера, должна быть быстрой, идти по цепному механизму и должна приводить к образованию неравновесных возбужденных молекул, колебательная энергия которых значительно превышает энергию поступательного и вращательного движений. Идея использования быстрых цепных реакций была выдвинута впервые советскими учеными. В настоящее время широкое применение нашли цепные реакции водорода или дейтерия с фтором, в результате которых образуются возбужденные молекулы НР или ОР с неравновесным распределением энергии по колебательным степеням свободы. Излучение генерируется благодаря колебательным переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для НР составляет 2,7—3,2 мкм, а для ОР — 3,7—4,4 мкм. При добавлении оксида углерода (IV) к смеси дейтерия и фтора молекулы СОз забирают энергию у молекул ОР и переизлучают ее а области 10 мкм. Сравнительно недавно в США был создан хими ческий лазер, излучение в котором составляет 1,3 мкм. В его основу положена реакция молекулярного хлора с пероксидом водорода. Дело в том, что в растворе пероксид водорода диссоциирует на ионы Н+ и НО2 , которые активно реагируют с молекулами хлора. При этом взаимодействии возникает возбужденная молекула кислорода. Это так называемый синглетный кислород, в молекуле которого возбуждены не колебания, а долго живущие электронные состояния. Газообразный хлор пробулькппает через жидкую смесь пероксида водорода и гидроксида натрия, который [c.101]

При отсутствии р-водородиых атомов может наблюдаться ана-логпчыая активация -атомов водорода. Эффектным примером такою процесса (строго говоря, не относящегося к химии металлорганических соединении) является дейтерирование гидридо(диазот) трис (трифенилфосфин) кобальта, который прп обработке дейтерием нри 25 °С обменивает до 19 атомов водорода, из которых одни является гидридным, а 18 — о-атомами водорода девяти фе-нил1>ных групп (схсма 234) [256]. [c.305]

ЛАЗЕРЫ ХИМИЧЕСКИЕ, источники когерентного электромагн. излучения, действие к-рых основано на прямом преобразовании энергии хим. р-ции в энергию излучения. Для работы Л. X. используют быстрые р-ции, приводящие к неравновесному распределению энергии в их продуктах. Наиб, широкое примен. нашли цепные р-ции Нз (или дейтерия) с Fj, в результате к-рых образуются возбужд. молекулы HF (или DF) с неравновесным распределением энергии по колебат..степеням свободы (см. Колебания молекул. Электронно колебательное взаимодействие). Излучение генерируется благодаря колебат.-вращат. переходам в этих молекулах. Длина волны X излучения для HF составляет [c.295]

Прямые применения изотопов в катализе начались сразу же после открытия дейтерия и искусственной радиоактивности, хотя отдельные результаты, интересные в каталитическом отношении, были получены значительно раньше при изучении поверхностной диффузии, эманирую-ш,ей способности, адсорбции и захвата примесей при помощи природных радиоактивных веществ [1]. За двадцать лет по изотопам в катализе на-конлен огромный экспериментальный материал, только в небольшой части охваченный имеющимися обзорами [2]. В своем докладе я попытаюсь наметить ведущие направления применения изотопов в катализе и охарактеризовать основные тенденции и перспективы дальнейшего взаимодействия химии изотопов и катализа (см. также [127]). [c.5]

На, НС1, органические соединения), выступая в виде положительно заряженного протона в к-тах, в виде отрицательно заряженного Н в солеобразных гидридах и участвуя в металлической связи в гидридах переходных металлов. Природный В. состоит из смеси изотопов легкого В., или протия Ш (99,98%) и тяжелого В. ( Н), или дейтерия D (0,02%) с массовыми числами соответственно 1 и 2. В небольших количествах существует в природе и получен искусственно бета-радиоактивный изотоп В. ( Н), или тритий Т с массовым числом 3, период полураспада к-рого 12,262 года. Изотопы В. сильно отличаются по своим св-вам вследствие большого различия масс, В.— самый распространенный элемент вселенной, напр, атмосфера Солнца содержит 84% В. Земная кора на 1,0% по массе и на 16 ат.% состоит из В., гл. обр. в виде воды. Почти все орган, вещества содержат В. он встречается в вулканических и др. природных газах. Впервые В. выделил англ. физик и химик Г. Кавендиш в 1766, назвав его горючим воздухом . В 1787 франц. химик А. Лавуазье определил горючий воздух как новый хим. элемент и дал ему современное название. В обычных условиях молекула В, состоит из двух атомов, связанных ковалентной связью. При высоких т-рах молекулярный В. диссоциирует на атомы (степень диссоциации при т-ре 2-500° С равна 0,0013, при [c.196]

Исследовались ионно-молекулярные реакции в системах метан, метанол, вода, аргон и криптон с иодом [237], галогенными солями щелочных металлов [354], азотом, кислородом, окисью углерода, двуокисью серы, двуокисью углерода, карбонилсульфидом и сероуглеродом [89] натрий, калий, рубидий и цезий с водородом, дейтерием и кислородом [79]. Исследовалось взаимодействие атомов аргона с одно- и двузарядным неоном и аргоном [5] водород, кислород, вода и их бинарные смеси [144] триэтилалюминий и октен-1 [387] атомы азота с озоном, молекулярные ионы водорода с водородом, азотом гелием, аргоном и криптоном [391]. Гиз и Майер [210] исследовали ионно молекулярные реакции в приборе, в котором первичный пучок пересекал продольно ионизационную камеру. Ирза и Фридман [269] изучали диссоциацию НВ", вызванную столкновением. Филд [173] описал ионно-молекулярные реакции высшего порядка и получил масс-спектр этилена при сверхвысоком давлении. Бейнон, Лестер и Сондерс [45] исследовали ионно-молекулярные реакции разнообразных органических кислород- и азотсодержащих соединений они установили, что наиболее значительными пиками в их масс-спектрах являются пики с массой на единицу больше молекулярной. Беккей [34] исследовал ассоциацию воды и ионно-молекулярные реакции, используя ионный источник с ионизацией на острие. Хенглейн и Мучини [238] проанализировали значение ионно-молекулярных реакций в радиационной химии. [c.664]

Преимущество нового метода по сравнению с методами синтетической органической химии заключается в его универсальности по этому методу можно получать очень много дейтерированных соединений, в том числе и таких, способы приготовления которых в литературе до сих пор еще не описаны. Далее сопоставление методов приготовления одних и тех же дейтерированных углеводородов синтезом или дейтерообменом показывает, что второй метод относительно проще первого. Наконец следует отметить, что, исходя из особенностей реакционной способности углеводородов в основных и кислых средах и учитывая данные по кинетике изотопного обмена неравноценных атомов водорода в молекуле углеводорода в присутствии катализатора или без него, а также варьируя другие условия осуществления обменной реакции, удается замеп1ать на дейтерий только часть атомов водорода и вводить дейтерий в определенные положения в молекуле углеводорода. [c.33]

Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.198 , c.254 , c.272 , c.276 , c.287 , c.299 , c.360 , c.365 , c.376 , c.378 , c.382 , c.387 , c.392 , c.395 , c.395 , c.397 , c.397 , c.400 , c.400 , c.405 , c.405 , c.407 , c.407 , c.409 , c.409 , c.416 , c.419 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология