Реакции изотопного обмена Изотопного обмена реакции

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН — реакция перераспределения изотопа какого-либо элемента между реагирующими веществами. При И. о. вешества сохраняют свой элементарный состав, напрнмер, [c.106]

Из тримолекулярных реакций, протекающих в газовой фазе, известны реакции обменного типа, в частности реакции изотопного обмена, и реакции рекомбинации и присоединения по кратной связи, осуществляющиеся по механизму ударной стабилизации (см. 14). Как и в случае бимолекулярных реакци , рассмотрение тримолекулярных реакций возможно на основе газокинетической теории столкновений и на основе метода активированного комплекса. Различие между обменными тримолекулярными реакциями и реакциями рекомбинации и присоединения состоит в том, что если в первых в химическом превращении (заключающемся в перераспределении связей или в перераспределении атомов и атомных групп) участвуют все три сталкивающиеся частицы, образующие активированный реакционный комплекс, 10 в реакциях рекомбинации и присоединения участвуют только две частицы третья частица, выполняющая функцию отвода энергии от стабилизируемой ею квазимолекулы, в результате реакции не из- [c.272]

В реакции (1.107) штрихами обозначены частицы, содержащие обменявшиеся атомы изотопов. Первые стадии обоих процессов, т. е. определяющие скорость реакций стадии образования А, почти одинаковы. Однако между состояниями А в этих реакциях могут быть некоторые различия, потому что область фазового пространства, занимаемая А, зависит от различных процессов. В реакции (1.106) эта область определяется столкновениями, в реакции (1.107)—вероятностью изотопного обмена. При рекомбинации в области высоких давлений [реакция (1.106)] доля стабилизировавшихся молекул А приближается к единице. Между тем для процесса (1.107) она может быть несколько меньше, если реакция изотопного обмена проходит через небольшой энергетический барьер, обусловленный различием в нулевых энергиях В + С и В + С. Изотопный обмен менее эффективен, чем рекомбинация, также из-за возможности повторной диссоциации А на В С например, изотопный обмен атома О с молекулой N0 происходит медленнее соответствующей рекомбинации. [c.94]

Перейдем к рассмотрению основных кинетических закономерностей, определяющих протекание реакций изотопного обмена. Скорость обменной реакции обычно характеризуют двумя величинами, а именно, суммарной скоростью перехода меченых атомов X из молекул одного компонента в молекулы другого компонента (( ) и константой (к), определяемой из кинетического уравнения [c.364]

КОНСТАНТЫ РАВНОВЕСИЯ РЕАКЦИЙ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА 69. Обменные реакции изотопов водорода [c.68]

Существует совокупность реакций, в которых атом водорода ароматического кольца или иногда галоген, сульфо- или нитрогруппа замещаются другими атомами или группами при этом наблюдается однотипное влияние структурных факторов на реакционную способность ароматического соединения. К этой совокупности относятся реакции Фриделя — Крафтса, изотопный обмен водорода, сульфирование, большинство реакций нитрования, некоторые реакции галогенирования [и, наконец, азосочетание . Так как, по-видимому, во всех реакциях происходит вытеснение одной электронодефицитной частицы другой, такие реакции называют электрофильным ароматическим замещением Ингольд обозначал их Зе- [c.222]

В данном случае образование меченых продуктов нельзя объяснить ни переэтерификацией, ни протеканием гидролитических реакций, ни прямым изотопным обменом. Исходя из этого, следует признать факт взаимодействия промежуточных адсорбционных комплексов в изученных системах. [c.177]

Из большого числа новых направлений исследования каталитических процессов, открываемых применением изотопов, значительное место принадлежит измерению скорости обмена одинаковыми атомами. Эта возможность открыла перед химической кинетикой и катализом новую обширную область сравнительно простых реакций. Для теории гетерогенного катализа особенно интересны так называемые гомомолекулярные реакции изотопного обмена, т. е. реакции, при которых обмен изотопами осуществляется между химически одинаковыми молекулами. В этом случае реакционная система состоит только из одного химического компонента, концентрация которого сохраняется постоянной в процессе реакции. Благодаря этому состав поверхностного слоя катализатора, взаимодействующего с газовой фазой, соответствует истинному равновесию и не зависит от глубины превращения. Это делает возможным раздельное изучение взаимодействия с катализатором отдельных компонентов более сложных реакционных систем. [c.61]

В методе меченых атомов особое значение приобретают реакции изотопного обмена, т. е. реакции, в результате которых происходит перераспределение изотопов одного и того же элемента между его различными физическими формами или химическими соединениями. Наиболее простой случай — это изотопный обмен атомов или молекул вещества, обладающих различным физическим состоянием. Например, в результате кинетического обмена молекул между твердой и газообразной фазами углекислого газа удельная активность каждой фазы будет меняться до установления равновесия [c.136]

Н. Е. Брежнева и С.З. Рогинский исследовали эту реакцию при помоши брома-82. Изучение реакции усложнялось заметным изотопным обменом атомами брома между бромистым алюминием и а- и Р-бромнафталином. Вначале исследовалась скорость изотопного обмена между меченым катализатором и бромнафталинами, а уже затем изучалась перегруппировка в присутствии меченого бромистого алюминия. Опыты показали, что а-бромнафталин содержит активный бром только за счет изотопного обмена, т. е. при перегруппировке не происходит переход брома катализатора в р-бромнафталин. [c.198]

Краткий экскурс в сторону обсуждения механизма водородного обмена показывает, что о его деталях сейчас можно лишь строить более или менее вероятные предположения. Видимо, чем больше различных точек зрения будет высказано и аргументировано, тем ближе мы будем к пониманию того, как осу-ш,ествляется одна из наиболее простых и вместе с тем достаточно сложная реакция — изотопный обмен водорода. [c.90]

Изотопный обмен. Реакцией изотопного обмена называют такую химическую реакцию, при которой изотопы одного элемента обмениваются местами с изотопным ему элементом в другом соединении. Такое перераспределение изотопов представляет собой обратимую химическую реакцию с определенной кинетикой и константой равновесия. [c.180]

Радиохимический метод основан на выделении продуктов реакций глубокого расщепления в большинстве случаев с изотопными носителями (хотя иногда используются и неизотопные носители). Мишень, как правило, облучается на внутреннем пучке синхроциклотрона, после чего производят ее растворение в присутствии соответствующих инертных (стабильных) носителей. При этом необходимо соблюдать условия, обеспечивающие полный изотопный обмен между введенным носителем и образовавшимися в результате реакции расщепления радиоактивными атомами. Поскольку изотопный обмен между различными валентными формами одного и того же элемента часто протекает медленно, равномерное распределение радиоактивных атомов среди стабильных атомов носителя надежнее и быстрее может быть достигнуто переведением их в одну и ту же химическую форму. Для этого носитель вводят в раствор в низшем устойчивом валентном состоянии, после чего переводят его в высшую форму окисления или наоборот. Подобная операция исключает возможность ошибок за счет неполного изотопного обмена. [c.640]

Особенностью реакции изотопного обмена является то, что число и вид молекул, участвующих в реакции, в течение всего процесса остается постоянным и изменяется лишь изотопный состав участвующих в обмене соединений. Вследствие этого тепловой эффект реакции изотопного обмена Qt равен нулю. [c.25]

Реакция изотопного обмена является химической реакцией, в которой два <или больше) химических соединения данного элемента обмениваются атомами этого элемента. Примером такой реакции может служить обмен атомов иода между иодистым этилом и ионами иодида. Обычно предполагают, что при смешении иодистого этила с ионами иодида происходит непрерывный обмен. атомами иода, но этот обмен нельзя наблюдать, если одно из реагирующих. веществ не помечено . Пометка может быть осуществлена путем изменения изотопного состава одного из реагирующих веществ, например введением радиоактивного изотопа иода в некоторые молекулы иодистого этила. При этом можно заметить появление радиоактивного иода в виде ионов иода и таким образом проследить за ходом обменной реакции. [c.11]

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 достижения заметного обогащения препарата тяжелым изотопом нужно каким-то образом придать процессу многоступенчатый характер, что обычно осуществляется методом противотока. Практически для этого пользуются делительной колонкой, представляющей собой простую фракционную колонку (трубу большой длины, заполненную веществом с большой поверхностью, например битым стеклом). Раствор нитрата аммония, непрерывно подаваемый на вершину колонки, полностью разлагается едким натром на дне последней (рис. 11) выделяющийся аммиак возвращается обратно и проходит через колонку. При подобном противотоке во всех частях колонки происходит обмен изотопом между жидкостью и газом согласно уравнению изотопной обменной реакции. [c.25]

Макоша [9] привел доводы в пользу того, что перенос протона происходит на границе раздела фаз, а остальная последовательность реакций осуществляется в органической фазе. Он обратил внимание на следующие факты. Во-первых, гидроксил-ион — более жесткое основание, чем трихлорметид- или хлорид-ионы, поэтому последние будут легче, чем гидроксил, образовывать ионные пары с мягким четвертичным ионом. Вследствие этого концентрация основания в органической фазе должна быть низкой. Кроме того, известны многочисленные примеры изотопного обмена (С—D на С—Н) для слабых СН-кислот. Эти обменные реакции часто происходят в двухфазных системах в отсутствие межфазного катализатора. Наконец, с предположением о том, что перенос протона происходит на границе раздела фаз, вероятно, согласуется наблюдение, что третичные амины являются эффективными катализаторами реакции генерирования дихлоркарбена [10, И]. [c.37]

Между ионами в растворе и в осадке устанавливается динамическое равновесие, вследствие чего происходит изотопный обмен. Реакция изотопного обмена ионов галоида между осадком и раствором галогенида выражается равенством [c.345]

Наибольшие трудности представляют случаи, когда многие комплексные соединения оказываются каталитически активными или в реакции принимает участие несколько комплексных соединений. Это наблюдается при реакциях изотопного обмена , когда обмен может происходить не только между ионами различных степеней окисления, но и между комплексными ионами, например между ионами Ре + и Ре + и Ре + и РеР ". [c.98]

Этот простейший тип обмена представлен двумя реакциями — изотопным обменом между ртутноорганическими солями и неорганическими солями ртути (в общем уравнении тг = /п = 1, р = О, q = 2) и изотопным обменом между ртутноорганическими солями и металлической, ртутью (п = m = 1, р = q = 0). [c.9]

Примером таких реакций может служить изотопный обмен между двумя ионами, находящимися в различном валентном состоянии такие взаимодействия не приводят к осуществлению какого-либо химического превращения. Очень тщательно была изучена система Ге " — Ге " в водном растворе. Реакция обычно проводится в присутствии НСЮ4, добавляемой для поддержания постоянной ионной силы и постоянного pH и предотвращения образования комплексов [96, 97]. Обмен идет довольно быстро, и, [c.504]

Реакции йзотопного обмена. Реакциями изотопного обмена называют реакции, которые заключаются только в обмене изотопами между взаимодействующими веществами, в результате чего продукты реакции, будучи одинаковыми с исходными веществами по своему химическому составу, отличаются от них по своему изотопному составу. [c.543]

В этом случае информацию о механизме реакции можно получить, измеряя отношение константы скорости изотопного обмена ке) к константе скорости рацемизации (йа). Если отношение кс к значительно больше единицы, это означает, что реакция происходит с сохранением конфигурации, поскольку процессы изотопного обмена не вызывают изменения конфигурации. Величина отношения ке ка, близкая к единице, указывает на рацемизацию, а величина этого отношения, равная /г, говорит об обращении конфигурации (разд. 10.1). В зависимости от природы К, основания и растворителя наблюдается один из трех типов стереохимического поведения. Как и в реакции расщепления алкоксидов, в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью обычно наблюдается сохранение конфигурации, в полярных апротонных растворителях — рацемизация, а в протонных растворителях — обращение конфигурации. Однако в реакциях обмена протона появляется и четвертый тип стереохимического поведения. Было найдено, что в апротонных растворителях и с апротонными основаниями, подобными третичным аминам, отношение кс1ка. меньше 7г это свидетельствует о том, что рацемизация происходит быстрее, чем изотопный обмен (такой процесс известен как изорацемизация). В этих условиях сопряженная кислота амина остается ассоциированной с карбанионом в виде ионной пары. Иногда ионная пара диссоциирует достаточно медленно, для того чтобы карбанион успел вывернуться и снова захватить протон [c.415]

На окислах с равновесным содержанием кислорода простейшая каталитическая реакция, какой является изотопный обмен в молекулярном кислороде, протекает с участием кислорода окисла. Скорости гомомолекулярного и гетерообмена для окислов с равновесным содержанием кислорода совпадают. Для окислов Т102, УгОз, СггОз, 2пО, РегОз, СиО, N 0, МпОг, С03О4 каталитическая активность в реакции гомомолекулярного обмена изменяется в весьма широком интервале (на 8 порядков), а энергии активации различаются более чем на 120 кДж/моль. Таким образом, каталитическая активность в отношении гомомолекулярного изотопного обмена кислорода может служить характеристикой энергии связи и реакционной способности кислорода. Это подтверждается на примере реакций окисления водорода, метана н разложения N0. Активность исследованных окислов во всех этих реакциях менялась симбатно активности катализаторов в реакции гомомолекулярного обмена. [c.89]

Изотопный обмен — реакция перераспределения изотопов какого-либо элемента между реагирующими веществами. При И. о. вещества сохраняют элементарный состав. Напр., WNH.f+i NH3=i NH++ NH ). Такие реакции могут протекать также ме.ч<ду различными изотопными фор.мами одного и того же вещества, напр. Н2О + D O = 2HD0. [c.55]

Из других видных физикохимиков следует назвать И. И. Жукова (1880—1949), известного исследованиями по коллоидной химии, в особенности в области электрокинетических явлений. А. Ф. Капустинский (1906—1965) был профессором в Москве, Горьком и Казани, руководил научными работами в области металлургических процессов, а также термодинамики, энергии кристаллической решетки и других проблем. А. И. Бродский, директор Института физической химии Академии наук УССР, выполнил крупные исследования по изотопным обменным реакциям и изучению изотопного состава природных вод. [c.301]

Метал р-Пропиолактон п-Н, 1 лическое золото коллои сплавы золе По л и м Полимер Реакции с уч орто-пара-П ревращ о-На [дное золото золото на носителях та окись золота ери зация Аи в составе силиката Na в атмосфере No, 30°С[1181] астием водорода ение. Изотопный обмен j Au [1449] [c.587]

Этот результат позволяет заключить, что на окислах с равновесным содержанием кислорода простейшая каталитическая реакция, какой является изотопный обмен в молекулярном кислороде, протекает с участием кислорода окисла. Па окислах с однородной энергией связи кислорода поверхности в реакции принимает участие весь поверхностный кислород на окислах с неодинако-вой энергией связи — только наиболее активный, подвижный кислород. [c.49]

Э. Ридиэл и Д. Эли [86, 87] предполагают, что в некоторых реакциях (изотопный обмен, гидрирование и т. п.) могут одновременно участвовать одни вещества -химически адсорбированные и другие — физически адсорбированные. Однако, если такой механиз.м и возможен при низких температурах, он, но-видимому, мало вероятен при высоких температурах [88—90]. [c.40]

Методами остановки реакции были исследованы реакции изотопного обмена с переносом электрона [41]. Пример такой реакции — обмен между ионами перманганата и манганата. Раствор перманганата (около 10" М), облученный нейтронами, смешивали с неактивным раствором манганата в аппаратуре, подобной той, которая показана на рис. 5 реакцию прерывали через 1—10 сек, проводя смешивание с соответствуюш,им раствором, который либо осаждал, либо экстрагировал перманганат. Найдено, что константа скорости (в 0,16М водном NaOH) составляет 710 л-молъ сек нри 0° и энергия активации 10,5 ккал-молъ . Таким же образом исследовали обмен ферроцен — ферроциний при 0° реакция была слишком быстрой, но скорость измерили при —75° [34]. [c.34]

Kaтaлитn J киe реакции водорода II. Каталитическое окисление 1П. Каталитический крекинг углеводородов IV. Прочие каталитические реакции Изотопный обмен VI. Изучение катализаторов изотопными методами VII. Изотопные эффекты 1И. Физические и физико-химические методы исследования IX. Синтезы меченых веществ. [c.3]

Безусловно, что обменная реакция связана с переходом протона (или дейтрона) от субстрата к катализатору или от катализатора к субстрату, причем полный переход не обязателен. Несомненное значение имеет участие растворителя в обменной реакции. Это видно из того, что хотя ион С НдО лишен дейтерия, изотопный обмен происходит, причем ясно, что его вызывает именно ион С Н О", так как иначе последний не выполнял бы функцию катализатора. Следовательно, в реакции участвует растворитель. Поэтому интереспо знать, как при одном и том же субстрате и катализаторе изменяется скорость обменной реакции с изменением растворителя, его особенностей, свойств, констант. Этот вопрос еще по существу почти не освещен в литературе, а его разработка может внести новое в понимание механизма обменной реакции. Надо, конечно, помнить о том, что иногда под влиянием растворителя катализатор может измениться, например, в избытке снирта гидроксил-ион переходит в этоксидный ион [23]. [c.230]

Тетрагидросильван Нг, 02 Метилпропилкетон (I) [сильван (II)] Реакции с учас Изотопный обмен с мо НО КЬ (5%) на угле 300—400° С, 0,1 превращение 50—70%. Выход I — 65—70%, II — 15—20% (на превращенный тетрагидросильван) [38] тием водорода лекулярным водородом КЬ на силикагеле [138] [c.1018]

Реакционная сшособность групп, связанных с атомом углерода, зависит от их расположения. Водород, возвышающийся в пространстве над углевадородным циклом, быстрее вступает в реакцию, чем водород, находящийся в плоскости кольца. К этому выводу ученые смогли прийти только с помощью изотопных методов. Вместо атомов водорода в молекулу циклогексана вводили атомы дейтерия — изотопа водорода. Затем, адсорбировав дейтерированную молекулу циклогексана на новерхпости никелевого катализатора, систему помещали в среду водорода. В онределеп-ных условиях происходил изотопный обмен между атомами дейтерия и водорода. При этом одна половина атомов [c.76]

Осуществление этих реакций требует расхода серной кислоты и гидроксида натрия высокой частоты. Ион цианида является активным лигандом, легко образующим комплексы с тяжёлыми металлами, которые содержатся в техническом гидроксиде. Образовавшиеся амидные комплексы практически не участвуют в изотопном обмене углерода. Это обстоятельство приводит к тому, что образовавшийся в верхнем узле цианидный комплекс (напомним, что концентрируется в НСМ) переносит тяжёлый изотоп вниз по колонне изотопного обмена, что приводит к снижению эффективности разделения, обусловленному изотопным разбавлением. Основным недостатком этой рабочей системы является её высокая токсичность. Тем не менее, в США долгое время работал четырёхступенчатый каскад, который производил около одного грамма в сутки углерода, содержащего 60 ат.% тяжёлого изотопа. Отметим, что другие реакции химического изотопного обмена оказались менее эффективными. [c.259]

В качестве примера реакции изотопного обмена, где имеет место диссоциация сложных молекул на более простые, можно привести реакцию между Ss и S2 I2. Так, было установлено [7 , что этот процесс является реакцией первого порядка по отно шению к Sg, причем обмен происходит через обратимую диссо- [c.188]

Изотопный обмен. Реакция изотопного обмена между атомами индикатора в радиоколлоиде и неактивным изотопным носителем, прибавленным к раствору, иногда протекает медленно. Например, обмен является неполным, если индикатор— радиоколлоидный цирконий прибавляется к очень кислому раствору циркониевой соли полный обмен происходит лишь в том случае, если концентрированный раствор минеральной кислоты кипятится в течение нескольких часов с обратным холодильником или если цирконий подвергается ряду реакций, в которых комплексные ионы циркония повторно образуются и разрушаются [899]. [c.119]

Определение поверхностей с использованием реакций изотопного обмена было проведено в 1922 г. Панетом и Форверком [24]. Они определили поверхность сернокислого свинца при помощи ТЬВ, радиоактивного изотопа свинца. При взбалтывании соли с насыщенным раствором той же соли, меченной радиоактивным элементом, происходит обмен между мечеными ионами раствора и атомами поверхности кристаллов. Благодаря рекристаллизации и диффузии атомы, оказавшиеся в результате обмена на поверхности, могут проникать внутрь кристалла. Если изотопный обмен на поверхности кристалла происходит так быстро, что процессами диффузии и рекристаллизации можно пренебречь, то устанавливается псевдообменное равновесие. При этом отношение количества радиоактивного индикатора на поверхности кристалла к его количеству в растворе равно отношению общего количества вещества на поверхности к общему количеству вещества в растворе. [c.368]

Наблюдается нормальный изотопный эффект при обменных реакциях пентаборана-9 с дейтеро- и тритийзамещенным дибораном [56]. [c.351]

ИЗОТОПНЫЙ ОБМЕН — реакция, единственным результатом к-рой является перераспределение изото-иов какого-либо элемента между реагирующими веществами. При И. о. вещества сохраняют неизмен-1ПЛМ свой элементный состав и переходят лишь из одинх изотопных форм в другие, иапр. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология