Ізотопні ефекти
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Ізотопні ефекти

Ізотопні ефекти, ізотопічні ефекти, відмінності у властивостях ізотопів даного елементу або у властивостях з'єднань, що відрізняються ізотопним складом, обумовлені різницею їх атомних мас. Неоднакові властивості ізотопів, визначувані не масою, а іншими характеристиками атомного ядра (що виявляються в радіоактивному розпаді і т. п.), зазвичай не відносяться до І. е.

загрузка...

  Різниця в масах ізотопів обумовлює відмінність мас молекул, їх моментів інерції, міцності відповідних хімічних зв'язків. Це приводить як до нерівномірного розподілу ізотопів між хімічними сполуками досягши рівноваги ізотопного обміну (термодинамічні І. е.), так і до неоднакових швидкостей однієї і тієї ж хімічної реакції, що протікає за участю різних ізотопних форм реагуючих з'єднань (кінетичні І. е.). Відносна відмінність мас ізотопів тим менше, чим більше атомний номер елементу. В ізотопів водню воно складає 100% для дейтерію D ( 2 H) і 200% для тритію Т ( 3 H) в порівнянні з протієм Н ( 1 H). Тому для водню і гелію І. е. виражені найсильніше. До них відносяться, зокрема, ізотонічний зсув спектральних ліній і ефекти, спостережувані при переході в надпровідний стан і в стан надтекучості.

  Різниця в масах ізотопів даного елементу обумовлює неоднаковість властивостей в ізотопних форм хімічної сполуки, що містить цей елемент (таких, як щільність, показник заломлення, в'язкість, коефіцієнт дифузії і ін.). Унаслідок І. е. змінюються також термодинамічні властивості, такі, як теплоємність, теплопровідність, теплота випару, теплота плавлення, тиск насиченої пари при даній температурі і ін., а також частоти вагання атомів в молекулах і в кристалічних решітках.

  Використання ізотопів як ізотопних індикаторів (мічених атомів) засновано на уявленні про ідентичність фізичних і хімічних властивостей ізотопів даного елементу. Як показує досвід, для багатьох ізотопів це спрощуюча вистава близька до дійсності, і для них величини І. е. (як кінетичних, так і термодинамічних) не виходять за межі помилок хімічного експерименту. Проте для легких елементів відмінності в хімічних властивостях ізотопів можуть бути істотні. Це необхідно враховувати, коли як мічені атоми використовуються ізотопи легких елементів, особливо ізотопи водню — дейтерій або тритій. І. е. лежать в основі майже всіх відомих лабораторних і промислових методів ізотопів розділення .

  Я. М. Варшавський.