Изотопного обмена реакции, выражение для степени обмена

Столбец 6. Степень обмена. Приведена степень протекания реакции изотопного обмена, обычно выраженная в процентах прореагировавшего вещества или в числе атомных или молекулярных слоев твердого вещества при умножении числа атомных слоев на площадь для слоя находят значение, эквивалентное количеству твердого вещества, претерпевающего обмен за указанный промежуток времени. Выражения полный обмен и нет обмена означают, что реакция обмена прошла более чем на 95% и менее чем на 57о соответственно. [c.298]

Для ТОГО, чтобы оценить степень точности полученного выражения для связи между .w. К, нужно принять во внимание, что оно содержит предположение о том, что равновесное соотношение между разными изотопными молекулами каждого из обоих веществ, участвующих в обмене, подчиняется чисто вероятностному распределению (71), учитывающему лишь различия в числах симметрии, но не в нулевых энергиях, колебательных частотах и моментах инерции. Как уже указывалось, это приближение достаточно для расчета изотопных реакций обмена всех элементов, кроме водорода, а для последнего это справедливо в том случае, если обмениваются достаточно большие молекулы, в которых замена атомов водорода на дейтерий не оказывает существенного влияния на распределение масс. [c.240]

Специфическая особенность реакций обмена одинаковыми атомами состоит в том, что молярные концентрации реагирующих компонентов остаются неизменными. Поэтому для таких реакций константы в уравнениях (5) и (6), а также сама скорость обмена (р) одинаковыми атомами должны оставаться постоянными. При данных концентрациях компонентов скорость атомного обмена должна зависеть только от строения реагирующих веществ, среды и температуры. Однако обнаружить обмен одинаковыми атомами (допустим Х°), а тем более измерить его скорость без введения меченых атомов, принципиально невозможно, поскольку атомы данного изотопа неразличимы. Введение же атомов другого изотопа X с целью наблюдения за скоростью атомного обмена существенно усложняет картину. Во-первых, следует иметь в виду, что количество меченых атомов X составляет только часть всех атомов X, и их концентрация непрерывно меняется в каждом из компонентов в процессе обмена во-вторых, при оценке скорости атомного обмена необходимо принимать во внимание зависимость скорости перехода меченого атома от степени симметрии реагирующих молекул, а также учитывать обратный обмен и, наконец, в-третьих, нужно вносить соответствующую поправку на изотопный эффект. Предположим, что меченые атомы X тождественны атомам Х°. Тогда скорости V перехода всех атомов X при прямом и обратном обмене будут оставаться постоянными, а скорости перехода атомов X будут равны соответственно х (1—у) V тку (1—х) V. По мере изменения величин X ш у скорости перехода атомовХ будут изменяться и достигнут постоянного значения при равновесии. Выразив величину у через ж и х из уравнения материального баланса и подставив ее в выражение для суммарной скорости обмена —получим, что в отсутствие изотопного эффекта обмен всегда должен протекать по уравнению первого порядка. В отличие от обычной константы скорбсти, которая не должна зависеть от концентрации реагирующих компонентов, будем называть постоянную в уравнении (6) коэффициентом скорости. [c.365]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология