Ортоводород

Различают состояния молекул с одинаковым и противоположным по направлению вращением атомных ядер (параллельные и антипараллельные спины). В связи с этим имеются две модификации молекулярного водорода, несколько различные по физическим свойствам ортоводород и параводород, содержащиеся в нормальном водороде при обычных и высоких температурах в соотношении 3 1 [6, 18]. [c.11]

Ниже приведены значения теплоты конверсии ортоводорода в параводород [6, 24]. [c.11]

Орто-пара-конверсия водорода оказывает существенное влияние на работу ожижительной установки. Известно, что нормальный водород состоит из смеси двух модификаций ортоводорода (о-Нг) и параводорода (п-Нг), отличающихся ядерными спинами. [c.61]

На рис. 20 и 21 приведены кривые изменения концентрации ортоводорода и выделяющейся теплоты конверсии при орто-пара-превращении в зависимости.от времени. [c.62]

Орто-пара-конверсия водорода в жидком состоянии связана с магнитным взаимодействием между молекулами ортоводорода. Так как эта реакция бимолекулярная, то скорость уменьшения концентрации ортоводорода [c.62]

I — 1 пропорциональна квадрату концентрации ортоводорода [c.63]

Рис. 21. Зависимость скорости испарения жидкого водорода при орто-пара-конверсии от концентрации в начале хранения [78] (начальная концентрация ортоводорода соответствует равновесным концентрациям при 300, 120, 90°К и т. д.).

Орто-пара-конверсию выгодно проводить в две ступени на первой ступени конверсии, осуществляемой при температурах жидкого воздуха или азота, образуется до 50% параводорода, на второй ступени, проводимой при температуре жидкого водорода, достигается почти полное превращение ортоводорода в параводород [94]. [c.64]

По изменению теплопроводности можно также находить содержание параводорода в потоке. Метод основан на том, что теплопроводность параводорода несколько выше теплопроводности ортоводорода в интервале температур от 60 до 300 °К. При проведении этого анализа в газ помещают проволоку, которая нагревается при пропускании через нее электрического тока после установления температурного равновесия измеряется электрическое сопротивление этой проволоки. [c.99]

Ф а р к а с А., Ортоводород, параводород и тяжелый водород, ОНТИ, 1936. [c.194]

Хотя эта реакция и не является истинной реакцией гидрогенизации, ее целесообразно рассмотреть здесь, поскольку изучение этого процесса в большой степени содействовало пониманию некоторых сторон каталитических процессов гидрогенизации /4/. Мы остановимся преимущественно на практических аспектах этой реакции, которые связаны с проблемами сжижения водорода и последующего его хранения. При температуре жидкого водорода равновесная концентрация параводорода составляет 100%, при комнатной температуре она равна 25%, а превращение ортоводорода в параводород является реакцией экзотермической. Только что полученный жидкий водо- [c.195]

Для измерения концентрации атомов Н может быть использована способность атомов Н катализировать превращение ортоводорода в параводород, соотношение которых можно найти, определяя теплопроводность водорода в определенных условиях. Эти, а также и некоторые другие методы, сыгравшие в свое время большую роль при изучении некоторых модельных реакций, имеют весьма ограниченное применение. [c.28]

Тем не менее существуют процессы, в которых наблюдается изменение ядерных спиновых квантовых чисел. В качестве такого примера можно привести реакцию конверсии ортоводорода в параводород, в ходе которой суммарное триплетное состояние ядерных спинов ( яд gf, = 3) меняется на суммарное синглетное состояние ( д = 1). Существенно, что расщепление соответствующих уровней достаточно велико, так как оно определяется разностью вращательных уровней энергии с У = О и У = 1. При температурах жидкого водорода около 20 К оно сравнимо с теплотой испарения жидкого водорода. [c.111]

Для того чтобы выполнялось условие антисимметричности суммарной волновой функции, при расчете вращательных состояний молекулы с ядрами, имеющими полуцелый спин, например для водорода, необходимо учитывать симметрию ядерного спина. Поэтому без вывода примем, что, например, водород су-и ,ествует в двух модификациях с четным и нечетным вращательным квантовым числом. Эти модификации называют пара-V. ортоводородом. [c.64]

Реакции дробных порядков. Дробный порядок реакций указывает обычно па одновременное протекание нескольких этапов реакций, мало отличающихся друг от друга по скоростям, или на протекание обратимых реакций. Кроме того, дробный порядок реакций может быть при участии в реакциях атомов наряду с молекулами. Например, реакция превращения ортоводорода в параводород [c.332]

ВОДОРОДА ПАРА-ОРТО-ПРЕВРА-ЩЕНИЕ (пара-орто-конверсия) — превращение молекул водорода в зависимости от условий из одной формы в другую. Существование двух модификаций молекулярного водорода связано с различной взаимной ориентацией ядерных спинов атомов и, следовательно, с различными значениями вращательных квантовых чисел. В молекулах параводорода (л-На) ядерные спины антипараллельны и вращательные квантовые числа четные. В молек лах ортоводорода (0-Н2) спины параллельны и квантовые числа нечетные. Пара- и ортоводороды имеют разные теплоемкости, теплопроводности упругости пара, температуры плавления и др. На равновесное соотношение между числом орто- и пара-молекул и механизм превращения значительно влияет температура, наличие атомарного водорода, катализатор, природа растворителя и др. Пара-орто-превращение характерно также для дейтерия и трития. Способность молекул водорода к орто-пара-превращению используют для изучения механизма изотопного обмена водорода, гидрирования, каталитического окисления водорода и др. [c.57]

Газовые реакции превращения ортоводорода в параводород (прямая реакция) и параводорода в ортоводород (обрат- [c.149]

По химическим свойствам пара- и ортоводород идентичны. 110 различаются некоторыми физическими свойствами. Так, температура плавления пара- и ортоводорода соответственно равна 13,83 и 13,95 К, а температура кипения составляет 20,26 и 20,39 К. Энтальпия превращения обычного водорода (равновесная смесь изомеров) в параводород при О К составляет АН = —1,41 кДж/моль. [c.45]

Параводород термодинамически устойчив только при низких температурах. Согласно законам квантовой механики прямой переход молекул изомеров друг н друга запрещен. Однако при комнатных температурах параводород медленно превращается V. ортоводород до образования равновесной смеси. Переходы ускоряются катализаторами, а также стенками сосуда. Скорость превращения параводорода в ортоводород может быть определена измерением во времени теплоемкости газовой смеси изомеров. Порядок этой реакции выражается дробным числом 2. [c.45]

Таким образом, порядок реакции превращения параводорода в ортоводород равен действительно [c.45]

Для гетероядерных молекул классические значения Евр и Свр, согласующиеся с законом равнораспределения энергии, достигаются практически уже при 7 0вр (рис. П. 9). Обычные температуры для вращательного движения являются высокими, поскольку 0вр не превышает нескольких десятков К. Температурная область, в которой вращательная теплоемкость заметно отличается от классического значения, наибольшая для водорода. При низких температурах существенна разница в термодинамических функциях двух форм водорода ортоводорода (ядерный спин — единица, нечетные значения /) и параводорода (ядерный спин — О, четные значения /). [c.111]

Для водорода характерен особый вид аллотропии, связанный с различной ориентацией ядерных спинов в молекуле На. В молекулах ортоводорода (т. пл. —259,20°С, т. кип. —252,76°С) ядерные спины направлены одинаково, у параводорода (т. пл. —259,32°С, т. кип, - 252,89 °С) — противополол но друг другу. [c.465]

Теплоемкость нормального, пара- и ортоводорода при постоянном давлении (Ср°) и температурах от 10 до 33,1 °К сохраняет одно и то же значение, равное 4,968 ккал1(моль-град) [6 Значения коэффициентов теплопроводности и абсолютной вязкости газообразного нормального водорода при различных температурах приводятся в табл. 2 и 3. [c.13]

О—количество теп/а, выделившегося к моменту времени Т 50 и 75% 0-Н2 — исходное содержание ортоводорода О/Оддц — доля испарившегося [c.62]

В рамках рассмотренной теории столкновений не ставился вопрос о физическом смысле энергии активации и ее связи со строением реагирующих молекул. Этой величине давалось лишь с[)ор-мальное определение. Предполагалось, что энергия активации необходима для разрыва сильных химических связей между атомами в молекулах. Поскольку при реакции эти связи должны быть разрушены, можно было бы ожидать, что величина энергии активации должна быть близка к энергии разрываемых связей. Однако это простое предположение не подтверждается опытом. Так, например, в реакции между атомом водорода и молекулой водорода при превращении параводорода в ортоводород [c.334]

Орто- и параводород представляют собой две модификации водорода. В параводороде спины моментов протонов антипараллельны, а в ортоводороде — паралл( лы1ы. Подробнее этот вопрос будет обсужден в гл. XXI. [c.334]

В молекуле ортоводорода спины двух протонов параллельны (результирующий спБН 1). В молекуле параводорода спины антипараллельиы (результирующий спин 0). При комнатной температуре водород состоит из равновесной смеси 3 частей ортоводорода и 1 части параводорода. Переход одной модификации в другую запрещен и при изменении температуры совершается очень медленно. Процесс катализируют парамагнитные вещества, например кислород, адсорбированный при температуре жидкого воздуха на угле, и даже стенки сосуда. При понижении температуры смесь обогащается параводородом и при 20 К удается получить чистый параводород. При повышении температуры параводород очень медленно переходит в ортоводород. [c.154]

На основании изучения водорода методом низкотемпературной теплоемкости было открыто существование двух изомеров иодорода Нг — параводорода и ортоводорода, отличающихся спинами протонов. Теплоемкость водорода при низких температурах значительно ииже, чем следует ожидать для двухатомного газа. Так, для водорода она приближается к 12,6 Дж/(К- моль) (вместо расчетной 20,8 Дж/(К-моль)]. Такое поведение молекул водорода связано с квантовыми явлениями при собственном вращении протона в ядрах атомов. Два протона в моле- куле Нг могут различаться спинами. В ортоводороде спины протонов параллельны, в параводороде—антнпараллельны. При [c.44]

Изиестны две модификации молекулярного водорода ортоводород и параводород. Если сиины обоих ядер молекулы параллельны, то мы имеем молекулы орто если пни антипараллельны, — молекулы пара. Обе модификации —орто и пара —переходят друг в друга, следовательно, составляют равновесную систему (рис. 133, б). [c.614]

Ортоводород отличается от параводорода теплоемкостью, теплопроводностью, скрытой теплотой испаренпя, спектрами, упругостью насыщенного пара в жидком состоянии, Различия небольшие. [c.614]

На симметрию влияют фяд, грэл и фар. Благодаря этому симметрия вращательной волновой функции определяется однозначно, если заданы свойства тряд и фэл Свойства орто- и параводорода хорошо иллюстрируют сказанное. Спин протона равен /2- В соответствии с этим суммарная волновая функция водорода должна быть антисимметричной. Для молекулы Н2 электронная волновая функция симметрична, фкол также всегда симметрична. Для ортоводорода (11)5 = 1 Сяд = 3, фяд симметрична. Следовательно, грвр антисимметрична, чтобы полная функция Ч оставалась антисимметричной. Антисимметричной г )вр отвечают только нечетные значения Л При высоких температурах, для бвр [c.233]

Как уже было сказано, для ядер, имеющих полуцелый спин, полная волновая функция молекулы антисимметрична по отношению к обмену ядер местами. Так как для молекулы водорода На фэл симметрична по отношению к этому обмену, то ф может быть антисимметричной, когда 5 = О и вращательные уровни четные или же когда 5 = 1 и вращательные уровни нечетные. Молекулы Н2 с параллельными спинами протонов называют молекулами ортоводорода. Молекулы с анти-параллельной ориентацией ядерных спинов называют молекулами параводорода. Ортомодификацией молекул обычно называют ту, которая имеет больший статистический вес [481. [c.218]

Переход ортоводорода в параводород и парадейтерия в ортодейтерий при понижении температуры происходит очень медленно и может длиться многими неделями и даже годами. Скорость самопроизвольной бимолекулярной реакции превращения, обусловленного магнитным взаимодействием молекул ортоводорода, пропорциональна квадра- ту концентрации о-Нг- Константа скорости (при отсутствии катализаторов этой реакции) равна 3,34 10 с" х мд (мд — молярная доля). Теплота орто — параконверсии твердого или жидкого водорода равна 1,417 кДж/моль [49]. [c.219]

Введение в современную теорию растворов (1976) -- [ c.218 , c.220 ]

Химия и периодическая таблица (1982) -- [ c.267 ]

Квантовая механика (1973) -- [ c.656 ]

Газо-жидкостная хроматография (1966) -- [ c.402 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 1 (1961) -- [ c.620 , c.623 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.465 ]

Газо-жидкостная хроматография (1966) -- [ c.402 ]

Общая и неорганическая химия (1959) -- [ c.78 ]

Основы химии карбанионов (1967) -- [ c.30 ]

Физическая химия Том 1 Издание 4 (1935) -- [ c.319 ]

Физико-химический анализ гомогенных и гетерогенных систем (1978) -- [ c.8 ]

Химия изотопов (1952) -- [ c.282 ]

Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.412 , c.415 ]

Краткая химическая энциклопедия Том 1 (1961) -- [ c.520 , c.623 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.470 ]

Основы общей химии Том 3 (1970) -- [ c.259 ]

Электронное строение и химическая связь в неорганической химии (1949) -- [ c.150 , c.152 ]

Справочник по физико-техническим основам криогенетики Издание 3 (1985) -- [ c.310 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология