Дейтерий, соединения физические свойства

I. ТЯЖЕЛАЯ ВОДА И ДРУГИЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕЙТЕРИЯ НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА [c.234]

Изучение влияния замены водорода дейтерием на физические свойства воды и других соединений водорода ценно тем, что таким путем можно вызывать значительные изменения физических констант, сохраняя почти неизмененными строение и химические свойства молекул. Это дает возможность изучать физические свойства и их взаимную связь не осложненными посторонними факторами. Из дальнейшего будет видно, что такое сопоставление заставляет прежде всего пересмотреть ряд привычных представлений в области физической химии агрегатных состояний. Однако недостаточность экспериментальных данных сейчас еще не позволяет заменить их новыми, достаточно обоснованными. [c.167]

Определение относительной распространенности изотопов в образцах водородсодержащих соединений часто проводится иными, не масс-спектрометрическими методами. Разница в химических и физических свойствах, вызываемая замещением атомов водорода дейтерием, настолько велика (в сравнении с другими изотопными замещениями), что могут быть применены методы, чувствительность которых обычно недостаточна для измерения распространенностей других изотопов. Для проведения анализа часто применяется собственно водород, а также соединения, в которых большая часть молекулы представлена атомами водорода, как, например, ВНд, NH3, НаО, СН4. При определении дейтерия, основанном на измерении теплопроводности, используются как Н2, так и ВН3. Этим методом [1857] для концентраций дейтерия в пределах до 2,5% достигается точность определения порядка ЫО %. К недостаткам метода следует отнести зависимость измерения от молекулярного веса всех типов молекул газа, присутствующих в смеси анализируемый газ должен быть свободен от примесей. Для определения содержания дейтерия очень часто применяется метод измерения плотности воды [272, 1824, 1825]. Смеси дейтерированной и обычной воды образуют идеальные растворы с точки зрения их плотности [1974], однако измерения осложняются вариациями в распространенностях и 0. Этот факт требует приготовления эталонного образца воды, свободной от дейтерия. При использовании образцов с весом менее 0,1 г была достигнута точность 0,01%. Описаны также и другие методы [642, 1678], в которых проводилось определение дейтерия. [c.83]

До сих пор в неорганической химии существовало неоправданное разделение между химией твердого состояния и химией вещества в виде относительно изолированных молекул — молекулярной химией. Барьер между двумя этими разделами неорганической химии начинает стираться, однако активное сотрудничество между учеными, работающими в этих областях, до сих пор не достигнуто. Эта книга посвящена молекулярной химии гидридов, однако авторы не ставили себе целью доказать целесообразность сохранения такого барьера. Особое внимание молекулярной химии в данной книге уделяется по следующим двум причинам во-первых, химия твердого состояния гидридов переходных металлов уже обсуждается в довольно многочисленных публикациях и, во-вторых, в настоящее время невозможно представить достаточно точную трактовку неорганической химии твердого состояния и связанного с ней важного раздела гетерогенного катализа с участием водорода и его соединений. Поэтому химии твердого состояния гидридов переходных металлов, хемосорбции водорода и гетерогенному катализу посвящена только одна небольшая глава (гл. 2) для читателей, интересующихся этими вопросами, приведены ссылки на соответствующие наиболее удачные обзоры. Гл. 1, в которой дается краткий обзор свойств молекул водорода, дейтерия и трития, включена в книгу только для того, чтобы предоставить химику готовую сводку данных, в частности данных по физическим свойствам, которые могут потребоваться при исследованиях, связанных с гидридами переходных металлов. [c.8]

Изотопное различие частот либраций молекул. Впервые Бернал и Тамм [398] указали на изотопное различие частот либраций (крутильных колебаний) молекул как на важный фактор различия физических свойств тяжелой и обычной воды, а также других полярных соединений дейтерия и водорода. Вследствие взаимодействия каждой молекулы воды с четырьмя [c.107]

Физические свойства соединений дейтерия [c.134]

Окись дейтерия. Наиболее важным из получаемых сейчас соединений дейтерия является, конечно, окись дейтерия ОдО. Ее физические свойства тщательно изучались и некоторые из них приведены в табл. 22 вместе с соответствующими данными для обычной воды. [c.134]

Физические свойства соединений, содержащих в каком-либо положении молекулы дейтерий вместо водорода или содержащих один только дейтерий, заметно отличаются от свойств соединений обычного водорода. Значения физических констант, по данным различных авторов, часто значительно отличаются друг от друга. Поэтому в табл. 1 иногда приводится несколько значений констант и только изредка отдается предпочтение одному из них. [c.17]

Пятая графа табл. 1 содержит данные о физических свойствах соединений дейтерия. Обозначения С.И.К С.К.Р. и С.У.Ф. означают, что исследованы спектры инфракрасные, комбинационного рассеяния и ультрафиолетовые. Символы Р, Сц, Ср, МЯ означают упругость пара, теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, молярную рефракцию. В круглых скобках приведены значения констант соответствующих соединений водорода, найденные авторами, получавшими данное соединение дейтерия. [c.25]

В работе [10] была использована реакция o-Hj п-Н-2 при —196° С для выяснения характера адсорбции насыщенных углеводородов на металлах на модельной системе никель — циклогексан. Получены данные о влиянии адсорбции циклогексана (а также продуктов его дегидрирования) при 30—100° С на скорость реакции ор/мо-пара-конверсии водорода (1) и изотопный обмен водорода с дейтерием (2) на никелевом катализаторе при —196° С. Реакция (1) ускоряется при адсорбции циклогексадиена и бензола. В аналогичных условиях реакция (2) не протекает. Эти данные трактуются как результат образования при адсорбции циклогексана промежуточных состояний, обладающих радикалоподобными свойствами, что и вызывает протекание реакции (1) по физическому механизму. Концентрация таких соединений с радикалоподобными свойствами увеличивается с ростом адсорбции. Отсюда следует, что диссоциативная адсорбция насыщенных соединений на металлических катализаторах является предварительной стадией в процессе дегидрирования при высоких температурах. [c.48]

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]

Следует указать, что ни один из широко применяемых в практике органической химии и описанных далее методов индивидуализации вещества не дает возможности разделить молекулы одинаковой структуры, содержащие р-азные изотопы, например С и С или 0,- Ю и 0. Даже разделение веществ, содержащих водород и дейтерий (такие соединения больше различаются но физическим и химическим свойствам), несравненно труднее разделения разных веществ с близкими свойствами. Поэтому накопившиеся в органической химии сведения относятся к естественным смесям веществ одного строения, молекулы которых построены с участием разных изотопов Такие смеси для [c.25]

Другими комплексами, которые могут быть рассмотрены в реакциях ароматического замещения, являются первоначально упомянутые а-ком-плексы, имеющие структуру II. Проблема двух типов комплексов в целом была разработана Брауном с сотрудниками, важный вклад которого заключался в ясной оценке роли комплексов в процессе замещения [19]. Выводы Брауна с сотрудниками были основаны на отличии комплексов ароматических соединений с галогеноводородами, полученных в отсутствие и в присутствии галогенидов алюминия. Продолжая ранние исследования по растворимости ароматических углеводородов во фтористом водороде, Браун и Брэди [20] изучили их основные свойства, с авнивая растворимость хлористого водорода примерно в 25 различных углеводородах при —78,5°, в том числе в гептане и толуоле. Данные подтвердили образование комплексов 1 1 между АгН и хлористым водородом (или бромистым водородом [21]) были также вычислены константы равновесия их образования. К настоящему времени образование комплексов 1 1 было подтверждено анализом кривых температур замерзания комплексов АгН-H l [22], определением их температур плавления [23] и изменением частот в инфракрасных спектрах [24. Как сообщалось [19], эти комплексы бесцветны, не проводят электрического тока и при замене хлористого водорода на хлористый дейтерий ароматический водород не обменивается на дейтерий. Эти физические свойства находятся в согласии со структурой, в которой ароматическое соединение относительно неизменено. Способность к комплексообразованию хорошо коррелирует с основностью ароматического соединения, т. е. метильные группы в бензольном кольце способствуют комплексообразованию, а галогены препятствуют ему. В этом отношении эти комплексы напоминают другие я-комплексы, и Браун с Брэди пришли к выводу, что их лучше представлять как я-комплексы типа VI Г. Дью- [c.450]

Были получены также многочисленные органические соединения, содержащие дейтерий вместо водорода, например СОд, СдВд и др. Все соединения дейтерия обладают физическими свойствами, немного отличающимися от аналогичных соединений водорода. Их химические свойства очень во многом [c.762]

Вода, состоящая из дейтерия и О (окись дейтерия), носит название тяжелой, так как она на 10,77% тяжелее обычной воды. В отличие от большинства изотопических близнецов, совсем нетрудно различить по физическим свойствам эти два идентичных соединения, различающихся лишь стабильными изотопами одного элемента. Так, вязкость тяжелой воды на 23,2%, точка плавления на 3,81°, точка кипения на 1,43 больше, чем у обычной воды последняя, как правило, лучше растворяет соли, чем тяжелая вода. Все это объясняется тем, что масса дейтерия вдвое больше массы протия. [c.81]

Физические и химические свойства соединений, меченных изотопами. Физические свойства соединений, содержащих редкие изотопы, мало отличаются от свойств соответствующих изомеров с обычными изотопами. Наибольшие различия наблюдаются при замещении обычного водорода (называемого также протием) дейтерием, так как в данном случае разность масс больше, чем у каких-либо других изотопов (конечно, за исключением Н и Н ) [c.405]

Некоторые примеры гомомолекулярного дейтеро-водородного обмена представлены в табл. И. Реакция широко исследовалась на целом ряде химических элементов и их соединений, охватывающих почти все группы периодической системы Д. И. Менделеева. Большинство работ носит частный характер с постановкой узких задач. Это — определение каталитической активности в зависимости от электропроводности, ширины запрещенной зоны, смещения уровня Ф ерми, введения различных добавок, изменяющих эти параметры, изучение изменения магнитных свойств и каталитической активности, воздействия радиации на контакт и ряда других физических и физико-химических свойств, влияющих на активность контакта. [c.52]

Галогениды водорода и его изотопов. Довольно много работ посвящено исследованию соединений галогенов с водородом и его изотопами, дейтерием и тритием [83—95]. Большая часть этих работ связана с оценкой и переоценкой тех данных, которые используются для расчета молекулярных постоянных. Другие работы выполнены с целью выяснения довольно интересных физических и химических явлений. Например, явление уши-рения линий поглощения при увеличении давления является основной проблемой при изучении пропускания инфракрасного излучения через атмосферу, а также в количественном анализе газов в инфракрасной области. Некоторые качественные особенности молекулярных взаимодействий в явлении уширения спектральных линий были выяснены при использовании в качестве исследуемых газов НС1 и СН4 в смеси с Не, Ne, А, Кг, Хе, SFe, О2, Н2, N2, СО, СО2, N2O, SO2 и НС [86]. Уширение линий поглощения газообразных НС1 и СН4 обусловлено взаимодействием молекул этих газов с молекулами примесных газов. Экспериментальные данные указывают, по-видимому, 1) на взаимодействие между индуцированным дипольным моментом молекул примесных газов и некоторыми неопределенными свойствами поглощающего газа, независимо от того, какой примесный газ используется, и 2) на взаимодействие квадрупольного момента молекул нримесиого газа с дипольным моментом [c.37]

Сводка методов синтеза и физических констант органических соединений дейтерия и трития приведена в табл. 1. В конце ее даны также некоторые сведения о неорганических соединениях. Более полные данные о соединениях элементов I—IV групп см. в [20а], о соединениях элементов V группы — в [206], о соединениях кислорода — в [20в], о соединениях серы, селена, теллура — в [20г], о соединениях урана — в [20д], о соединениях элементов VII группы — в [20е], Термические константы неорганических соединений дейтерия приведены в справочнике Брицке и Капустинского [198], свойства тяжелой воды — в монографии Киршеи-баума [799]. [c.18]