Водород соотношение изотопов

Таблица 2.2.41 Параметры соотношения (2.2.2.14) для коэффициента диффузии атомов водорода и его изотопов в металлах

Нефти разных мегациклов неодинаковы по соотношению изотопов серы, водорода и углерода и по содержанию серы в нефтях. Р.Г. Панкиной было показано, что в начале каждого мегацикла находятся нефти, обогащенные тяжелой серой, а в конце его — относительно обедненные ею. Значения 5 С нефтей разных циклов в разрезе фанерозоя также неодинаковы, причем наиболее резкие изменения наблюдаются на границах мегациклов. [c.107]

Спектральный анализ, химическое исследование метеоритов, изучение космических лучей и другие методы дают нам возможность определять соотношение различных изотопов во Вселенной. В доступной непосредственному изучению области мирового пространства все вещество состоит примерно на 76% (по массе) из водорода и на 23% — из гелия. На долю всех остальных элементов приходится всего 1%. На рис. 14 приведена диаграмма относительной распространенности элементов во Вселенной. Теория происхождения и развития химических элементов, начальные положения которой излагаются ниже, удовлетворительно объясняет данную картину распространенности и является важной составной частью теории происхождения и развития Вселенной. Согласно [c.63]

В отличие от закона сохранения массы, справедливость которого полностью подтверждена открытиями, сделанными после его установления, законы постоянства состава и кратных отношений оказались не столь всеобщими. В связи с открытием изотопов ( 35) выяснилось, что соотношение между массами элементов, входящих в состав данного вещества, постоянно лишь при условии постоянства изотопного состава этих элементов. При изменении изотопного состава элемента меняется и массовый состав соединения. Например, тяжелая вода 72) содержит около 2Ь% (масс.) водорода, а обычная вода лишь 11%. [c.24]

Вариации изотопного состава, наблюдаемые для легких элементов различного происхождения, ограничивают число возможных атомов углерода в молекуле. Допустим, что в исследуемом образце соотношение и равно 98,931 1,069. Если принять соотношение изотопов такое, как для образцов естественного происхождения, то это соотношение характеризуется величинами 98,863 1,137. При использовании первого соотношения мы получим значения распространенностей, соответствущие соединению с одиннадцатью атомами углерода, тогда как расчеты по вторым цифрам дают значение распространенностей, соответствующее 10 атомам углерода и одному атому азота. Количество атомов водорода и кислорода в гипотетических соединениях может быть принято одинаковым. В приведенном примере изменения являются наибольшими из возможных, и практически ошибка из-за этой неопределенности редко имеет большое значение для соединений с молекулярным весом 250 и ниже (приложение 1). [c.311]

Большое практическое значение имеет тот факт, что соотношение изотопов в природных элементах строго одинаково. Бесчисленные определения атомных весов, выполненные на протяжении века с пробами одного и того же элемента разного происхождения, практически всегда приводили к постоянным значениям . Необходимо принять, что эта смесь изотопов природных элементов образовалась раньше отверждения земной коры на протяжении очень продолжительных геологических эпох. В природе существуют чистые изотопы или смеси изотопов в соотношениях, только в исключительных случаях отличающихся от обычных, например тогда, когда изотоп образовался в результате радиоактивного распада в твердых минералах (см. выше случай образования свинца из урана и тория). В природных условиях только очень редко и очень несовершенно происходит частичное разделение соединений смеси изотопов какого-либо элемента. Хак, вода больших альпийских ледников несколько богаче тяжелым водородом вследствие более быстрого испарения обычной воды, более летучей, чем тяжелая вода. Тот факт, что смешанные элементы обладают одинаковым изотопным составом, является особенно благоприятным обстоятельством. Иначе в аналитической химии встретились бы большие трудности. [c.756]

Спектрограмма смеси позволяет в принципе определить изотопные отношения для компонентов, присутствующих в пробе. Однако в обычных масс-спектрометрах для химического анализа отношение высот пиков двух изотопов не обязательно точно выражает отношение количеств этих изотопов в пробе. Если необходимо определить изотопное отношение точно, то следует на том же масс-спектрометре проделать анализ пробы, содержащей те же изотопы, но в известном отношении, например анализ инертного газа, полученного из воздуха сопоставление спектрограмм позволит внести необходимые поправки. Ошибка при определении изотопного отношения только по спектрограмме анализируемого газа обычно больше при низких значениях отношения т е, т. е. при определении соотношения изотопов водорода или гелия. [c.264]

Согласно (111.42) и (111.43), замена легкого водорода в одном из реагентов на какой-либо из тяжелых изотопов должна замедлять реакцию. Следует, однако, помнить, что это положение относится только к элементарным химическим реакциям. В некоторых сложных реакциях может наблюдаться обратное соотношение. Например, реакции гидролиза эфиров идут с большей скоростью в ОгО, чем в НгО. Это связано с тем, что процессы гидролиза эфиров являются сложными и идут через предварительное образование ионизованной формы [c.136]

До недавнего времени основное применение литий в виде металла имел для рафинирования и дегазации меди, никеля, при получении сплавов алюминия типа склерон при производстве антифрикционных сплавов на свинцовой основе, наряду с натрием и кальцием. Большое значение в последнее время получил литий в производстве синтетического каучука, а также для получения гидрида Ak Hi, как одного из самых эффективных восстановителей в процессах органической химии и др. Особое значение и большую будущность имеет литий в качестве исходного сырья в производстве термоядерного горючего. Для этого используют изотоп находящийся в соотношении с как 7,4 к 92,6, получая из него тяжелый изотоп водорода — тритий [2]. Изотоп используется как обычный литий. Мировое производство лития оценивается в 500—600 т/год (без СССР). [c.319]

Назовите изотопы водорода и покажите различие в строении их ядер. Какому соотношению О Н по числу атомов соответствует изотопный состав природных соединений водорода [c.278]

Следует отметить, что иллюстрируемые рис. 9.15 соотношения, которые получили всеобщее признание, были установлены произвольно. Канниццаро, который в 1858 г. возродил к жизни идеи Авогадро, показал, что если положить молекулярный вес водорода равным 2 (так что его атомный вес будет равен 1, поскольку каждая молекула водорода, как было показано, содержит два атома), то можно найти молекулярный вес любого газа путем сравнения веса этого газа с весом равного объема водорода (при одинаковых условиях). Позже в качестве единой основы для сравнения молекулярных весов был выбран кислород с молекулярным весом 32, а в настоящее время решено использовать для этой цели один из изотопов углерода, углерод-12, который взят в качестве условного стандарта. Таким образом, истинное значение числа Авогадро определяется выбором шкалы атомных весов. Точно так же и молярный объем газа (22,412 л) обусловлен условно принятой шкалой атомных весов, так как он определяется числом молекул в моле газообразного вещества. [c.164]

Еще ОДНОЙ самостоятельной областью количественного определения воды является анализ ее изотопного состава. Если в исследуемом объекте присутствуют два изотопа водорода— протий и дейтерий, то в нем будут реализоваться три изотопные модификации молекулы воды HjO, HDO и DjO. Соотношение между их концентрациями при нормальных условиях подчиняется формуле [HDO] / [c.187]

Для большинства процессов, рассматриваемых в спектроскопии, такие изменения константы изотопного равновесия не имеют значения. Поэтому практически во всех случаях можно пользоваться соотношением изотопных форм молекулы воды при комнатной температуре (рис. 77). При атомных долях Сн изотопа водорода H(D) менее 0,1 соотношение молярных концентраций HjO/HDO (DjO/HDO) хорошо описывается выражением H O/HDO = i/(2 h - 2 i). [c.187]

Большинство элементов встречается в природе в виде двух ил( более изотопов. Так, водород на Земле состоит из двух изотопов с массовыми числами 1 и 2 в соотношении примерно [c.20]

Приведенные соотношения являются приближенными они получены на основании упрощенной квантово-механической теории двухатомных молекул. Однако для всех молекул, не содержащих атомы водорода и его изотопов, эти соотношения выполняются с точностью, не уступающей точности современных экспериментальных данных. Для водорода и его изотопов, а также для гидридов легких элементов погрешности при использовании приведенных формул становятся существенными. [c.56]

Вещества, содержащие различные изотопы данного элемента, в определенных условиях вступают в обмен изотопами. Так, если растворить в тяжелой воде D2O обычный хлористый водород НС1 и потом вновь разделить раствор на компоненты, то оказывается, что каждый из них содержит оба изотопа водорода в определенных соотношениях. Таким образом, в растворе между компонентами происходит изотопный обмен, который можно представить [c.535]

Гетерогенные превращения пероксида водорода на углеродных материалах включают целый ряд реакций, протекающих как по химическому, так и по электрохимическому механизму. Соотношение между скоростями различных парциальных реакций было изучено с использованием сочетания газометрического и электрохимического методов [163, 164], а также с применением тяжелого изотопа кислорода 0 в виде НзОг, НгО и 0z [164, 165]. В качестве примера на рис. 60 сопоставлены результаты газометрических и поляризационных измерений в щелочном растворе пероксида водорода. Разность между скоростью газовыделения (кривая 1) и скоростью анодной реакции (кривые 2) соответствует разложению пероксида водорода по химическому механизму (кривая 3). Скорость этого процесса слабо зависит от потенциала. [c.144]

В основу электролитического метода разделения изотопов положен тот факт (открытый Вашберном и Юреем), что при электролизе водных растворов соотношение изотопов в выделяющемся водороде несколько иное, чем в оставшейся воде, а именно, тяжелый водород остается в растворе, в то время как газообразная фаза обогащается легким водородом. Электролитический метод иногда успешно применялся и для разделения других изотопов (I Ь , О). [c.69]

Исходя из атомной теории Дальтона, Праут высказал гипотезу, что все атомы построены из атомов водорода. Однако в дальнейшем оказалось, что атомные веса пе равны целым числам, умноженным на атомный вес водорода. Позднее идея Праута была частично согласована [24, 25] с установленным на опыте фактом нецелочисленности атомных весов элементов. Это достигалось за счет дополнительной идеи об изотопной природе элементов. Таким образом, определяемый химическими методами атомный вес зависит от соотношения изотопов, в котором они встречаются в природе он складывается из атомных весов двух или более изотопов, различающихся по массе, но обладающих одинаковыми химическими свойствами. Все элементы имеют изотопы. Выше рассмотрены свойства радиоактивных изотопов. Нерадиоактивные изотопы лучше изучать масс-спектрометрическим методом Астона [25]. [c.213]

Были предложены два таких стандарта. Первый из них был предложен Ниром [1514] и Команом, Маттаухом и Вапстра [1148, 1149, 1339, 1340]. За единицу была принята величина в 1,000318 и 1,000043 раза больше единицы, существующей в физической и химической шкалах масс соответственно. Использование нового стандарта вызвало бы незначительное изменение в существующих значениях химических атомных весов. Предлагаемый стандарт обладает преимуществами главным образом с точки зрения масс-спектрометрии. используется в качестве дополнительного стандарта, так как образует столько различных соединений с водородом, что почти всегда удается провести сопоставление масс изотопов с комбинацией атомов водорода и углерода исключение составляет лишь область низких масс. Так, в диапазоне масс 18—23 получить углеводородные ионы трудно. Универсальность применения соединений углерода в качестве стандарта детально рассмотрена ниже. В качестве химического стандарта углерод менее пригоден поэтому предлагается в химической шкале атомный вес кислорода принимать как массу О с коэффициентом 1,000275. По сравнению с кислородом тяжелые изотопы углерода более распространены природное соотношение изотопов может изменяться, поэтому новое определение не приведет к точному значению для атомного веса элемента-стандарта, и возникнет много трудностей, таких же как и в случае кислорода. Кроме того, углерод взаимодействует с относительно небольшим числом других элементов, в частности не со всеми элементами, используемыми в качестве химических стандартов. [c.43]

Смеси водорода с дейтерием анализировались масс-спектрометром Консолидейтид найер , а углеводороды—масс-спектро-метром Дженерал электрик . Для перевода интенсивностей, характеризующих различные массовые числа, в молекулярные соотношения изотопов была применена описанная ранее методика [9]. [c.49]

Относительный атомный вес1 единственного стабильного изотопа фосфора бР, отнесенный к массе изотопа "С, принятой равной 12, имеет величину 30,9738. Из того, что наиболее близким к физическому атомному весу целым числом является массовое число Л =31, можно заключить — ядро этого изотопа фосфора содержит число протонов 2=15 и число нейтронов А — 2= 16. Так как число нуклонов является нечетным, ядро обладает механическим моментом, или спином , равным 1/2 (/г/2л). Электронная структура соединений, в состав которых входят элементы, обладающие подобными характеристиками ядра и имеющие лишь один устойчивый изотоп, наиболее легко поддается интерпретации при по.мощн спектров ЯМР. Подобным исследованиям поддаются и соединения тех элементов, которые, как, например, водород, хотя и имеют два стабильных изотопа, но содержат в сильно преобладающем количественном соотношении изотоп с нечетным числом нуклонов. Если не считать водорода, то из остальных элементов, химия которых относительно сложна и имеет достаточно явно выраженные родственные связи с органической химией, только фтор и фосфор удовлетворяют по у1янутым выше требованиям. [c.30]

Водород, растворимый в воде, можно отобрать после установления равновесия между жидкой фазой и газом-носителем (см раздел А,П1,а,1). Химически связанный водород выделяют из воды электролизом или, что легче, посредством реакции с гидридом кальция. Эту последнюю реакцию с аналитической точки зрения нельзя рассматривать как обеспечивающую высокую воспроизводимость [43]. При пропускании влажного газа над гидридом кальция при комнатной температуре водород выделяется в количестве, несколько превышающем расчетное, и получаются ошибочные результаты. Некоторого улучшения достигают при 100 и 150°, но более устойчивы результаты при 235°. 11ельзя применять. температуры, значительно превышающие указанную, поскольку будет реагировать и азот, а сам гидрид может начать разлагаться, выделяя водород. Тем не менее реакция с гидридом кальция представляет собой практически удобный способ выделять водород из воды для определения соотношения протия и дейтерия. поскольку оба изотопа реагируют с одинаковой скоростью. Следовательно, соотношение изотопов в газе равно соотношению их в жидкости. Воду по каплям добавляют на гранулы гидрида кальция, находящиеся в эвакуированной колбе. Выделившийся газ доводят до атмосферного давления с помощью уравнительного сосуда, заполненного ртутью, и через дозирующий кран, непосредственно соединенный с генератором, пробу вводят в хроматограф. [c.176]

В воде, забранной из различных источников, наблюдается не вполне одинаковое отношение Н /Н . В некоторых случаях это обусловлено тем, что тяжелая вода имеет несколько меньшую упругость пара, чем обычная, и при испарении происходит обогащение жидкости тяжелым изотопом водорода. Именно этим объясняется повышенное содержание тяжелого водорода в воде Мертвого моря и в некоторых овощах. В воде с аномально высоким содержанием Н обычно наблюдается также несколько повышенное по сравнению с обычным отношение Другой причиной, которая может приводить к небольшим отклонениям соотношения изотопов от нормального, является некоторая зависимость химического равновесия от молекулярных весов реагентов. Следствием этой зависимости. является изотопное обогащение при протекании химических реакций в природных условиях. Например, небольшое обогащение известняка изотопом С по сравнению с другими углеродсодержащими веществами связано с тем, что в системе СОг + НгО 1 1. Н2СО3 равновесие сдвинуто вправо несколько больше в случае С Оз. Влияние изотопных эффектов на равновесие и скорости химических реакций более подробно рассматривается в гл. VII, раздел В. [c.33]

При обогащении стабильных изотопов методом ректификации в качестве сырья используют, главным образом, газы лишь дейтерий и 0 получают из воды. Соотношения давлений паров для подобных смесей изотопов указаны в табл. 35. Разделение всех смесей, за исключением соединения бора ВС1з, требует, разумеется, значительных затрат на охлаждение. Кроме того, для достижения обычной степени разделения смесей изотопов за исключением изотопов гелия и водорода требуется более 500 теоретический ступеней разделения. Кун с сотр. [43], применив большое число теоретических ступеней разделения, определил относительную летучесть для соединений изотопов с температурами кипения 80 °С. [c.221]

Водород состоит из смеси изотопов с массовыми числами 1 и. 2 ( Н и Н). Соотношение между ними в отдельных природных объектах несколько колеблется, но более или менее близко к 6700 1, т. е. один атом (дейтерия) приходится примерно на 6700 атомов Н (протия). В ничтожных количествах — порядка одного атомя на 10 атомов Н —к ним примешан радиоактивный изотоп водорода (тритий), средняя продолжительность жизни атомов которого составляет 18 лет. Благодаря резкому количественному преобладанию протия над двумя другими изотопами природный водород может в первом приближении считаться состоящим из атомов Н. [c.118]

Природный водород представляет собой смесь изотопов протия 1Н, дентерия Н (или О) и трития (или Т). Искусственно получены еще два изотопа водорода Н и [ Н, но они весьма неустойчивы. Ядра протия и дейтерия стабильны. Тритий же радиоактивен выбрасывая электрон, оп превращается в легкий изотоп гелия Ще с периодом полураспада 12,26 года. В естественной смеси изотопов преобладает протий (99,985%), массовое содержание дейтерия меньше (порядка 0,015%), содержание трития ничтожно. Количественные соотношения между изотопами водорода Н О Т могут быть нредставлены как 1 1,46 4,0 [c.98]

Изотопы водорода имеют собственные названия Н — протий, fH — дейтерий (О), тритий (Т). Ядро протия состоит из 1 протона, ядро дейтерия — из 1 протона и 1 нейтрона, ядро трития—из 1 протона и 2 нейтронов. В состав воды наряду с протием (обычны.м водородом) входит и дейтерий (тяжелый водород), их соотношение 500 1. Тритий в природе не обнаружен, его получают с помощью ядерных реакций. [c.67]

В состав воды наряду с протием (обычным водородом) входит и дейтерий (тяжелый водород), их соотношение 500 1. Тритий в природе не обнаружен, получается с помощью ядерных реакций. Это радиоактивный изотоп с периодом полураспада 12,5 лет. [c.71]

D, стабильный изотоп водорода с мае. ч. 2, ат. м. 2,01416219. Ядро атома Д.-дейтрон состоит из одного протона и одного нейтрона, энергия связи между ними 2,23 МэВ. Поперечное сечение ядерной р-ции (п.у) 53-10 м , поперечное сечение захвата тепловых нейтронов дейтронами 15 10 м (для протонов 3-10 м ). Молекула двухатомна, длина связи 0,07417 нм осн. частота колебаний атомов 3118,46 см" энергия диссоциации 440 кДж/моль, константа диссоциации К = рЬ/Ро = 4,173-10 (293,15 К). С др. изотопами водорода Д. образует молекулы протодейтерия HD (мол. м. 3,02205) и дейтеротрития DT (мол. м. 5,03034). В прибрежной морской воде соотношение D/(D + Н) составляет (155-156)-10 , в поверхностных во-дах-(132-151)-10 , в прир. газе-(110-134)-10 . [c.16]

В 1780 г. Кавендиш и Лавуазье установили, что вещество, называемое водой, построено из кислорода и водорода, а в 1805 г. Гей-Люсак и Гумбольдт показали, что молекула воды построена из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В 1842 1г. Дюма установил весовое соотношение водорода и кислорода в воде как 2 16. В 1929 г. в связи с открытием изотопов кислорода и водорода был определен изотопный состав воды. В среднем в воде кроме HjO заметно представлены Н2 0 Hi О и HDO в количестве 0,2%, 0,4% и 0,03% соответственно. Таков изотопный состав естественной воды, свойства которой исследуются в эксперименте, если- нет специальной оговорки. [c.8]

Большой интерес для выяснения геохимической истории нефтей представляет изотопный состав нефтей, т. е. соотношение в них изотопов углерода, водорода, серы и азота. Наиболее изучены соотношения стабильных изотопов углерода и С, водорода Н (протия) и -U (дейтерия Д), серы и 8, азота N и N. По имеюшимся данным, отношения масс различных изотопов в нефтях составляют С/ С 91—94, Н/Д 3895-4436, 22-22,5, 273—277. [c.234]

Большой интерес для выяснения геохимической истории нефтей представляет изотопный состав нефтей, т е. соотношение в них изотопов углерода, водорода, серы и азота. По имеющимся данным, отгюшение. масс различных изотопов в нефтях составляет / 91-94, Н/Д ( Н/ Н) 3895-4436, - 22-22,5, - 273-277. [c.12]

Полученные результаты могут быть непосредственно применены к термодиффузии водорода в разбавленных смесях его с тяжелыми газами, или к термодиффузии электронов в слабо ионизованной плазме. Но гораздо важнее то, что те же идеи могут быть распространены и на смеси с произвольным соотношением коццен-траций и молекулярных весов, вплоть до смесей изотопов. Сделать это нам поможет гидродинамическое представление диффузионных процессов, к которому мы далее и обратимся. Раньше чем это сделать, выясним связь показателя т с законом сил отталкивания между молекулами. [c.182]

Кроме того, следует отметить, что эти два определения не исключают наличия всего катализатора или части его в продуктах реакции. Это отличие от второго определения, данного Оствальдом, признает тот экспериментальный факт, что регенерация катализатора после некоторой реакции с веществом по существу является вторичным эффектом и, несомненно, часто приводит к обмену атомов между катализатором, субстратом и продуктами. В одной из первых работ по применению изотопов для выяснения механизмов реакций Фэйрбразер [13] использовал радиоактивный хлор в хлористом алюминии с целью показать, что в реакциях ацилирования по Фриделю — Крафтсу имеет место обмен хлором между хлористым ацилом и хлористым алюминием, так как активный хлор появляется в продукте реакции — хлористом водороде — в соотношениях. [c.23]