* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
РЕАКЦИИ ИЗОТОПНОГО ОБМЕНА
1$
т. е. период полуобмена обратно пропорционален общей концентрации обмениваю щихся атомов. [Константа к' {л • грамматом^ • сек~ ) представляет собой произ ведение трех величин: концентрационной константы скорости k (л • моль^ • сек- ), числа обменивающихся атомов в А и числа обменивающихся атомов в В.J Если механизм обменной реакции более сложен, то значения R для различ ных условий могут быть получены из уравнений (9) или (12) с помощью обыч ных методов, применяемых в химической кинетике. Например, если закон ско рости может быть представлен в виде
1 : 1 -1
R =
fe"(A)*(B)b(jy могут
то концентрации А, В, J . . . могут изменяться независимо и а, Ь, быть найдены по наклону кривой зависимости lg R от lg (А) и т. д.
б) З а к о н ы обмена для некоторых сложных реакции Задача усложняется, если обменоспособные атомы данного элемента хими чески неравноценны. В этих случаях каждый из атомов молекул первого типа обменивается с разными изотопными ему атомами молекул другого типа с раз личной скоростью и одновременно может идти обмен между неравноценными изотопными атомами внутри молекул одного и того же типа. Например, при рассмотрении обмена атомов брома в системе СН N0
3 3
/ >
Дв,
ч / \ / Вг Вг i п следует принимать во внимание обмен о-брома в формуле I с о-бромом в I I , с л-бромом в I I и с л-бромом в I ; обмен л-брома в I с о-бромом в I I и с л-бромом в I I и обмен о-брома в I I с л-бромом в I I . Дифференциальные уравнения, определяющие скорость появления и исчезновения радиоактивных атомов в различных возможных положениях, для сложной реакции обмена содержат несколько переменных, и решение таких уравнений в общем виде крайне сложно. Мы рассмотрим только два предельных закона для наиболее простых случаев реакций сложного обмена. Рассмотрим обмен Х-атомами между ВХ и АХ Хр, где Х и Х р — химически неравноценны. Предположим, что между Х„ и Х обмена нет. (Если скоростьобмена между Х„ и Хр велика по сравнению со скоростью обмена между X и Х и X и Хр, то обмен протекает так, как если бы Х и Х были бы рав ноценны.) Задача сводится к рассмотрению двух обменных реакций:
я а р я а 3
ВХ' + АХ Х = ВХ + АХ Х
а р 0 а р 0
Э
R .
A
(На)' (14б>
ВХ' + АХ Х = ВХ + A X X j Штрихом обозначены радиоактивные атомы; R обмена атомов X и Х , атомов X и Хр. Пусть t— время, (A) — концентрация Х-атомов в АХ„Х
а Э Я Э Э A
R .
3
и R^ соответственно скорости,
[(А) = 2 (АХ Х ) -4- 2 (АХ«Х ) + 2 (АХ.Х}) + 2 (АХ&р)]. (B) — концентрация Х-атомов в ВХ I(B) = (BX) + (BX')L ( А ) — концентрация радиоактивных Х„-атомов
я
[(А,) = (АХ;Хр)-[-(АХ;Хр)],