Как физики разделили воду на два разных вида, чем они отличаются?

тэги:

открытие физиков,

разделение воды

категория:

наука и техника

ответить

комментировать

в избранное

бонус

2 ответа:

старые выше
новые выше
по рейтингу

2

il63
[116K]

5 дней назад

Начну с того, что давно известны две разновидности молекулярного водорода (Н2): ортоводород, в котором спины протонов параллельны, и параводород, в котором спины протонов антипараллельны. Два типа водорода отличаются разным расположением вращательных уровней и потому у них разные теплоемкости. Между двумя типами водорода существует равновесие, которое зависит от температуры. При температуре выше примерно минус 150°С в смеси находится 75% орто- и 25% параводорода. А при нуле по Кельвину в смеси будет только параводород. Из-за спинового запрета (он справедлив для изолированных молекул!) равновесие в вакууме устанавливается очень медленно (запрет снимается при столкновениях молекул). При 1 атм и комнатной температуре скорость приближения к равновесию мала: порядка 1% в неделю. В твердом водорода — 2% в час. А при контакте жидкого водорода с парамагнитными веществами процесс занимает секунды. Всё это к тому, что два протона есть и в молекуле воды, только они разделены атомом кислорода. Так что и для воды возможны два спиновых изомера: орто-молекулы и пара-молекулы, и для них вращательные спектры в ИК-области будут разные (если бы удалось их разделить). Все-таки такое разделение удалось для довольно ограниченного числа молекул. Для этого нужно было охладить молекулы воды в газообразном состоянии почти до абсолютного нуля и затем с помощью очень сложных манипуляций разделить эти молекул. "Воду в стакане" разделить на два типа вряд ли возможно.

комментировать

в избранное

ссылка

отблагодарить

2

Велик­ий Нехоч­уха
[801]

1 неделю назад

Сегодня появилась новость, что швейцарским физикам удалось разделить воду на два вида: ортоводу и параводу. Различия в этих видах воды таковы: реакции с участием параводы идут на 25% быстрее, чем с участием ортоводы. Между тем, превращение ортоводы в параводу и наоборот запрещено законами квантовой механики. Поэтому в любом стакане воды могут находится обособленные группы как и параводы, так и ортоводы.

До швейцарцев разделить воду на пара- и ортоводу никому не удавалось.

комментировать

в избранное

ссылка

отблагодарить