химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

результате чего выяснилось, что вся радиоактивность осталась в плюмбите и не перешла в плюмбат. Это дало основание считать изучаемое кислородное соединение плюмбатом свинца (П).

Весьма убедительно была доказана неравноценность атомов серы в тиосульфате. Вначале бйл проведен синтез

SO|- -j- S* ->? S*SC$-, в результате которого был получен тиосульфат, меченый радиоактивной серой. При разложении тиосульфата S*SOf~ + 2Н+ -> S02 + S* + Н20 выяснилось, что вся радиоактивность осталась в элементарной сере; переход радиоактивности в сульфитную серу Не был обнаружен.

Применение метода меченых атомов позволяет в ряде случаев уловить весьма тонкие различия в строении соединений. Так, в результате синтеза (CH3)3N + С*Н31 -> ->? (СН3)3 (C*H3)NI, а затем разложения образовавшегося йодистого тетраметиламмония на исходные компоненты (СН3)3 (C*H3)NI -> (CH3)3N + С*Н31 было установлено, что одна из метильных групп в (CH3)4NI отличается от трех остальных.

Применение метода меченых атомов для исследования механизмов химических реакций. Несомненно, что успехи тех разделов неорганической и органической химии, которые посвящены механизмам химических процессов, в значительной степени объясняются широким распространением в последние десятилетия в практике химических исследований метода меченых атомов. Здесь будут проиллюстрированы возможности метода меченых атомов в приложении к проблеме механизмов реакций.

Неорганические реакций. Одним из основных вопросов, которые приходится решать при изучении механизма неорганических реакций, является вопрос об участии определенных частей молекул реагирующих веществ в образовании того или иного продукта реакции.

Восстановление окиси серебра (а также других окислителей, например, МпОГ. Сг20?1 перекисью водорода может

быть представлено двумя схемами: Ag20 + Н,02 (Ag2;0 + б; + Н20) -> 2Ag + Н20 + 02;

Ag20 + Н202 (Ag2;0 + Н2; + О,)-* 2Ag + Н20 + Оа.

В случае справедливости первого механизма кислород, Выделяющийся при реакции, образуется наполовину из Молекулы Ag20 и наполовину из молекулы Н202, в то время Как вода целиком происходит из перекиси водорода. По Второму механизму, кислород полностью происходит ,из Перекиси, а кислород воды — из окиси серебра. Применение для проведения исследуемой реакции перекиси водорода, меченной О18, однозначно указало, что восстановление протекает по второй из приведенных схем, так как изотопная метка содержалась только в 02, но не в воде.

Особенности реакции образования серной кислоты из сернистой при окислении последней перекисью водорода были выяснены также с применением тяжелого кислорода. Было показано, что Н202 передает сернистой кислоте при окислении оба атома кислорода, хотя по реакции H2S03 -j-+ Н202 H2S04 + Н20 на окисление сернистой кислоты должен идти лишь один атом кислорода из Н202. Этот факт позволил установить, что процесс окисления протекает по следующей цепочке превращений, одним из звеньев которой является промежуточное образование надсернистой кислоты:

НО—S^OH + НО*; — 0*Н НО—S—О* — 0*Н + Н20

НО ч .О*

но—s^-o*—о*н >sC

^О НСг X)

Механизм реакции термического разложения азотнокислого аммония NH4N03 N20 — 2Н20 был определен введением изотопной метки (N16) в катион NH^\ Изотопный анализ продуктов реакции показал, что вся образующаяся в результате реакции закись азота содержит изотопную

метку, т. е. образуются молекулы N*NO, а не N20 и N20. Таким образом, в образующейся закиси азота один атом N происходит из аммония, а второй — из нитрат-иона; предположение, согласно которому молекулы N80 образуются независимо из NH* и NOT на основании этого эксперимента было опровергнуто.

Таутомерные превращения. Метод. меченых атомов позволяет в ряде случаев однозначно устанавливать наличие или отсутствие таутомерных превращений. Так, наличие быстрого водородного обмена ацетона с водой указывает на (известное, разумеется, и раньше) наличие примеси некоторого количества энольной формы в ацетоне. Действительно, в соответствии с закономерностями водородного обмена, описанными ранее, кетонная форма СН3 — СО — СН3, в которой водород находится лишь в связи С—Н, не может обменивать свой водород с водой. В то же время энольная форма СН3—С=СН2 быстро обмеОН

нивает водород по связи ОН. Поскольку существует весьма подвижное равновесие кетон <-* энол (т. е. обратимые превращения, многократно совершающиеся за весьма малый промежуток времени), все шесть атомов водорода быстро обмениваются с водой.

С помощью дейтерообмена была установлена имеющая большое значение для объяснения свойств многих важных фосфорорганических соединений таутометрия фосфорно-ватистой кислоты Н3Р02. Было найдено, что фосфорновати-стая кислота быстро обменивает все три атома водорода с водой. Поскольку в данном случае обмен в связи Р—Н не может протекать, то в обычно приписываемой этой кислоте Н^ /ОН

форме должен был бы обмениваться лишь

^ОН

один атом водорода. В таутомерной же форме Н—

"\эн

действительно должны обмениваться все три ато

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
украшения из цветов на свадьбу купить
Рекомендуем фирму Ренесанс - лестницы на больцах конструкция- быстро, качественно, недорого!
стул venus
склад ваших вещей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)