ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ

ИЗОТОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ изотопические эффекты, различия в свойствах изотопов данного
элемента или в свойствах соединений, отличающихся изотопным составом, обусловленные
разницей их атомных масс. Неодинаковые свойства изотопов, определяемые
не массой, а др. характеристиками атомного ядра (проявляющиеся в радиоактивном
распаде и т. п.), обычно не относятся к И. э.

Разница в массах
изотопов обусловливает различие масс молекул, их моментов инерции, прочности
соответствующих хим. связей. Это приводит как к неравномерному распределению
изотопов между хим. соединениями при достижении равновесия изотопного обмена
(термодинамические И. э.), так и к неодинаковым скоростям одной и той же
хим. реакции, протекающей с участием разных изотопных форм реагирующих
соединений (кинетические И. э.). Относительное различие масс изотопов тем
меньше, чем больше атомный номер элемента. У изотопов водорода оно составляет
100% для дейтерия D (²H) и 200% для трития T (³H)
по сравнению с протием H (¹H). Поэтому для водорода и гелия
И. э. выражены наиболее сильно. К ним относятся, в частности, изотопическое
смещение спектральных линий и эффекты, наблюдаемые при переходе в сверхпрово-дящее
состояние и в состояние сверхтекучести.

Разница в массах
изотопов данного элемента обусловливает неодинаковость свойств у изотопных
форм хим. соединения, содержащего этот элемент (таких, как плотность, показатель
преломления, вязкость, коэфф. диффузии и др.). Вследствие И. э. изменяются
также тер-модинамич. свойства, такие, как теплоёмкость, теплопроводность,
теплота испарения, теплота плавления, давление насыщенного пара при данной
темп-ре и др., а также частоты колебания атомов в молекулах и в кристаллических
решётках.

Использование
изотопов в качестве изотопных индикаторов (меченых атомов) основано на
представлении об идентичности физ. и хим. свойств изотопов данного элемента.
Как показывает опыт, для мн. изотопов это упрощающее представление близко
к действительности, и для них величины И. э. (как кинетических, так и термодинамических)
не выходят за пределы ошибок хим. эксперимента. Однако для лёгких элементов
различия в хим. свойствах изотопов могут быть существенны. Это необходимо
учитывать, когда в качестве меченых атомов используются изотопы лёгких
элементов, особенно изотопы водорода - дейтерий или тритий. И. э. лежат
в основе почти всех известных лабораторных и пром. методов изотопов разделения.
Я. M. Варшавский.

А Б В Г Д Е Ё 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