Изотопы радиоактивные строения химических соединений

Период полураспада (Т. д)- время, за которое количество нестабильных частиц уменьшается наполовину. П. п.— одна из основных характеристик радиоактивных изотопов, неустойчивых элементарных (фундаментальных) частиц. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева — естественная система химических элементов. Расположив элементы в порядке возрастания атомных масс (весов) и сгруппировав элементы с аналогичными свойствами, Д. И. Менделеев составил таблицу элементов, выражающую открытый им периодический закон Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости от их атомного веса (1869—1871 гг.). Периодический закон и периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева позволяют установить взаимную связь между всеми известными химическими элементами, предсказать существование ранее неизвестных элементов и описать их свойства. На основе закона и периодической системы Д. И. Менделеева найдены закономерности в свойствах химических соединений различных элементов, открыты новые элементы, получено много новых веществ. Периодичность в изменении свойств элементов обусловлена строением электронной оболочки атома, периодически изменяющейся по мере возрастания числа электронов, равного положительному заряду атомного ядра Z. Отсюда современная формулировка периодического закона свойства элементов, а также образованных ими простых и сложных соединений находятся в периодической зависимости от величин зарядов их атомных ядер (Z). Поэтому химические элементы в П. с. э. располагаются в порядке возрастания Z, что соответствует в целом их расположению по атомным массам, за исключением Аг—К, Со—N1, Те—I, Th—Ра, для которых эта закономерность нарушается, что связано с нх изотопным составом. В периодической системе все химические элементы подразделяются на группы и периоды. Каждая группа в свою очередь подразделяется на главную и побочную подгруппы. В каждой подгруппе содержатся элементы, обладающие сходными химическими свойствами. Элементы главной и побочной подгрупп в каждой группе, как правило, обнаруживают между собой определенное химическое сходство главным образом в высших степенях окисления, которое, как правило, соответствует номеру группы. Периодом называют совокупность элементов, начинающуюся щелочным металлом и заканчивающуюся инертным газом (особый случай — первый период) каждый период содержит строго определенное число элементов. П. с. э. имеет 8 групп и 7 периодов (седьмой пока не завершен). [c.98]

Современную химию невозможно представить без изотопных методов исследования. Пожалуй, нет ни одного раздела экспериментальной химии, где применение изотопов —> стабильных и радиоактивных — не привело бы к фундаментальным открытиям. Исследование строения и реакционной способности химических соединений, разработка аналитических методик, кинетические и электрохимические исследования лишь немногие из областей химии, развитие которых в последние десятилетия в значительной мере связано с применением изотопов. [c.3]

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРОЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И МЕХАНИЗМА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.502]

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРОЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ, МЕХАНИЗМА И КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ [c.639]

KAl(504)2 12НгО изоморфны с хромокалиевыми квасцами K r(S04)2-12НгО, и замещением иона Сг + на ион АР+ можно приготовить смешанные квасцы. В этом случае оба катиона имеют одинаковый заряд и близкие ионные радиусы (/"А1 = 53 пм, Гсг = 62 пм). Сходны между собой ионы (г— = 72 пм), Мп2+ (г = 82 пм) и Zn2+ (г = 75 пм) несмотря на то, что катион магния имеет конфигурацию благородного газа (s p ), а другие содержат й-электроны (d и ). Близкое сходство ионов лантаноидов (см. разд. 16) также объясняется их одинаковым зарядом и примерно одинаковыми размерами ионов. Такое сходство, которое больше зависит от заряда, чем от электронной конфигурации, можно назвать физическим — это сходство таких физических свойств соединений, как кристаллическая структура и, следовательно, растворимость и склонность к осаждению. Так, соосаждение чаще связано с одинаковыми степенями окисления, чем с природой ионов. Например, элемент — носитель для радиоактивного индикатора не обязательно должен быть из того же химического семейства, что и радиоактивный изотоп. Технеций (VH) может соосаждаться не только с перренат-ионом, но и с перхлорат-, перйодат- и те-трафтороборат(П1)-ионами. Соединения свинца (П) имеют примерно ту же растворимость, что и соединения тяжелых щелочноземельных элементов. Тал-лий(1) г — 150 пм) по физическим свойствам часто напоминает катион калия (г = 138 пм). Например, он образует растворимые соли—нитрат, карбонат, ортофосфат, сульфат и фторид. Катион таллия (I) способен внедряться во многие калийсодержащие ферменты, в результате чего продукты метаболизма становятся чрезвычайно ядовитыми. Однако электронное строение катионов также может влиять на свойства соединений, например, на поляризацию анионов (см. разд. 4.5), поэтому по отношению к тяжелым галогенам катион Т1+ больше напоминает катион Ag+, чем К+. [c.388]

Реакции обмена. Общие положения (129). Кинетика реакций обмена (132). Механизмы реакций обмена (133). Закономерности обмена некоторых элементов (135). Исследование строения и равноценности связей в химических соединениях (139). Применение метода меченых атомов для исследования механизмов химических реакций (141). Изотопно-кинетический метод исследования механизмов химических реакций (152). Глава 10. Применение радиоактивных изотопов в аналитической [c.239]

Радиационный синтез. При радиолизе химических соединений, особенно органических, образуются радикалы, при взаимодействии которых получается смесь веществ. Если радиолизу подвергается смесь веществ, в составе одного из которых находится радиоактивный изотоп, то получается смесь меченых соединений, среди которых присутствуют исходные, более простые, более сложные и молекулы того же состава, но иного строения. Радиационный синтез может идти как под действием внешнего облучения, так и под влиянием излучения радиоактивного вещества, входящего в состав смеси. [c.498]

Рассмотрим теперь различия в свойствах изотопов. Все свойства элементов можно разделить на две группы. К первой принадлежат ядерные свойства, непосредственно зависящие от массы и строения ядра. К ним принадлежат атомный вес, радиоактивность и ее характер,рентгеновские спектры и некоторые другие свойства. Ко вторым относятся периферические свойства, зависящие от строения внешних слоев электронной оболочки вокруг ядер. К ним принадлежат химические свойства элементов и большинство их физических свойств. При изменении агрегатного состояния элемента, вступлении его в химическое соединение с другим элементом и при внешних воздействиях обычного порядка ядро атома остается неприкосновенным, а изменяется лишь строение электронной [c.22]

Для последних двух десятилетий характерно также чрезвычайно плодотворное проникновение в химию различных физических методов исследования. Применение рентгеновских лучей и электронов к исследованию строения кристаллов и жидких тел, исследование дипольных моментов молекул различных химических соединений, исследование инфракрасных и ультрафиолетовых спектров, широкое изучение спектров комбинационного рассеяния молекул, применение для изучения механизма различных химических процессов радиоактивных и нерадиоактивных изотопов, получившее название метода меченых атомов , и ряд других точных физических методов весьма сильно обогатили химию детальными сведениями о строении и свойствах микрочастиц, осуществляющих элементарные акты физико-химических превращений, т. е. атомов и молекул. [c.5]

До начала XX столетия химия разделялась на две главные области, занимавшиеся изучением неорганических и органических веществ, но по мере возрастания химических знаний и накопления материала происходила дальнейшая специализация. Конечно, о вполне четком разграничении говорить трудно, поскольку различные области в той или иной степени налагаются одна на другую, по все же основные пути в этом направлении можно наметить. Неорганическая химия занимается изучением металлов и неметаллов и их соединений. Физическая химия посвящена исследованию основных законов и теорий химии. Радиохимия специализируется на изучении ядерных реакций, радиоактивных изотопов и строения атома. Аналити- [c.15]

Пятьдесят лет назад в монографии Катализ в теории и практике Тейлор и Ридил впервые попытались систематизировать накопленные к тому времени данные о катализе. Разработанные в последующие годы новые химические и физические методы исследования в значительной мере способствовали весьма быстрому и интенсивному развитию теории катализа и широкому использованию катализаторов в промышленности. Так, для изучения каталитических систем стали широко применять реакции орто — пара-конвер-сии водорода, обмена с дейтерием и тритием, реакции с использованием радиоактивных изотопов, большое значение имело выяснение строения лигандов в металлоорганических соединениях, обнаружение свободных радикалов, определение свойств полупроводников, а также применение для изучения каталитических систем различных магнитных, оптических и электронных приборов. Широкое использование катализаторов в промышленности (синтез и окисление аммиака, гидрирование ненасыщенных масел, все расширяющееся производство химикатов нефтеперерабатывающей промышленностью и т. д.) убедительно показало, что исследование механизма катализа важно не только в научных целях. [c.9]

Открытие И изучение изотопов оказало большое влияние на все последующее развитие физики, химии и других естественных наук. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, геологии, в технике, в разнообразных научных исследованиях, в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы применяются для изучения износа деталей машин и инструмента, для автоматического контроля за ходом производственных процессов, контроля качества продукции, для изучения строения молекул и механизма химических реакций, для исследования явлений диффузии в газах, жидкостях и твердых телах, изучения коррозии металлов, кинетики кристаллизации, растворимости трудно растворимых солей, процессов адсорбции и многих других вопросов. Особенно большое значение изотопы имеют для изучения обмена веществ в растительных и животных организмах, диагностики и лечения многих заболеваний. Обычно для решения различных задач применяют определенный изотоп данного элемента, отличающийся своей массой от средней массы атомов этого элемента в природных соединениях или отличающийся от них радиоактивностью. Такой изотоп (изотопный индикатор) вводят в процесс и в различных его стадиях контролируют содержание изотопа. [c.23]

М. Кюри первая показала, что излучение урана и других элементов связано с превращением атомов и назвала это явление радиоактивностью. В результате изучения радиоактивности природных элементов и их соединений Болтвуд выделил из препаратов урана сильно радиоактивный ионий, который по химическим свойствам оказался тождественным торию. По предложению Содди разновидности атомов одного и того же химического элемента, обладающие одинаковыми химическими, но разными радиоактивными свойствами, стали называть изотопами. Объяснить причину существования изотопов удалось только после выяснения строения атома. [c.11]

Двадцатый век открыл дорогу новым аналитическим методам, прежде всего физико-химическим и физическим, основанным на использовании радиоактивности, рентгеновским методам, полярографии, хро.ма-тографии и многим другим. Стало возможным не только детально определить состав исследуемого вещества, но и выяснить строение молекул различных соединений. Для окончательного доказательства существования двух изотопов неона английский физик и химик Ф. Астон в 1919 г. сконструировал масс-спектрограф и тем самым положил начало новому методу анализа. Создание масс-спектрометрии по праву считается одним из крупнейших открытий в химии двадцатого века. В ряд фундаментальных достижений в области теории и практики химического анализа двадцатого века можно поставить создание хроматографии, полярографии, метода меченых атомов и других методов анализа, основанных на радиоактивности, а также атомно-абсорбционной спектро- [c.23]

Справочник состоит из б разделов, составленных в общепринятой табличной форме. В первом разделе Неорганические вещества. Физические свойства и реакционная способность приведены формулы и названия, относительные молекулярные массы, некоторые физические свойства (температура фазовых переходов, окраска, агрегатное состояние), а также сведения о реакционной способности (химических свойствах) веществ по отношению к распространенным растворителям и реактивам (воде, этанолу, хлороводородной, серной и-азотной кислотам, гидроксиду натрия и гидрату аммиака). В последующих разделах охарактеризованы атомные, молекулярные и термодинамические свойства атомов, молекул, радикалов и ионов неорганических веществ, существующих в индивидуальном состоянии и в водном растворе. Представлены относительные атомные массы элементов, свойства природных и радиоактивных изотопов, электронные формулы атомов, энергии ионизации и сродство к электрону для атомов и молекул, энергии и длины химических связей, строение (геометрическая форма) молекул веществ, в том числе и комплексных соединений Приведены термодинамические константы веществ во всех агрегатных состояниях (газ, жидкость, твердое состояние, состояние водного раствора), окислительно-восстановительные потенциалы, константы кислотности и основности, константы устойчивости комплексов в водном растворе и растворимость веществ в воде. В последнем разделе Номенклатура неорганических веществ сформулированы правила составления химических формул и на их основе химических названий веществ. [c.5]

Рассмотрим теперь различия в свойствах изотопов. Все свойства элементов можно разделить на две группы. К первой принадлежат ядерные свойства, непосредственно зависящие от массы и строения ядра. К ним принадлежат атомный вес, радиоактивность и ее характер, рентгеновские спектры и некоторые другие свойства. Ко вторым относятся периферические свойства, зависящие от строения внешних слоев электронной оболочки вокруг ядер. К ним принадлежат химические свойства элементов и большинство их физических свойств. При изменении агрегатного состояния, вступлении элемента в химическое соединение с другим элементом и при внешних воздействиях обычного порядка ядро атома остается неприкосновенным, а изменяется лишь строение электронной оболочки, точнее — внешних слоев валентных электронов у атомов, начинающихся со второго ряда системы Менделеева, где, кроме валентных электрогюв, имеются также внутренние. [c.23]

Случай Г. Этот случай наиболее сложен примером может служить определение следовых количеств соединений, претерпевших химические превращения в матрице, в частности продуктов биопревращения пестицидов в почве, растениях и животных. Сюда же относится изучение продуктов метаболизма лекарственных препаратов в организмах животных и человека. Химическая природа образующихся при этом в следовых количествах веществ, как правило, не известна, хотя часто можно высказать более или менее обоснованные предположения об их строении. Основанием для подобных предположений могут служить данные об известном поведении в аналогичных условиях близких по строению веществ, а также тот факт, что природа использует лишь весьма ограниченное число метаболических превращений [38]. Тем не менее такие исследования трудно проводить без применения соединений, меченных изотопами (обычно радиоактивными). Аналитические задачи, относящиеся к случаю Г, чаще встречаются в литературе, чем относящиеся к случаям Б и В. [c.27]

Современный период длится с 60-х годов XIX в. до наших дней. Это золотой период химии, потому что в течение немногим менее века были разработаны периодическая классификация элементов, представление о валентности, теория ароматических соединений п стереохимия, углубились методы исследования строения веш еств, были достигнуты огромные успехи в синтетической химии, и было также подготовлено уничто ке-ние всяких преград между инертной и живой материей. Кроме этих достижений химии, следует напомнить об исследовании химического сродства (теорема Нернста), о теории электролитической диссоциации Аррениуса, о термодинамической трактовке химических процессов, об открытии радиоактивности и создании электронной теории материи, о понятии изотопии элементов, возникновении атомной физики, о ядерных реакциях, которые, казалось, возродили древнюю мечту алхимиков и которые во всяком случае лучше выражают идею превраш,ения элементов, поскольку в ходе этих реакций вещество раздробляется на электроны, протоны, нейтроны и т. д., т. е. на частицы, меньшие, чем атомы. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология