73476 Wodór (3)

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE H i D

Chociaż właściwości chemiczne i fizyczne wszystkich! izotopów są jakościowo takie same, to pomiędzy nim# występują różnice ilościowe.

Zauważ, że :

Fizyczne i chemiczne różnice pomiędzy izotopami wodoru są relatywnie dużo większe niż te, które obserwujemy pośród innych izotopów wszystkich pozostałych pierwiastków.

Dlaczego ?

bo relatywnie duże różnice masowe tj.

1:2:3

Wykłady - Piotr łOrcenutejn

Parametr	e-H2	n-H2	HO	HT	e-D; i n-0:	CT	n-T
Punkt potrójny [K]	13,81	13.96	16,60	17,62	18,69 * 18,72	21,71	20,6
T ^r ^1 potrójnego	Prężność				par [kPa]
	7,04	Z20	12,37	14,59	17,13 i 17,14	19,43	21,61
20,6 K	99,22	90,31	51,02	38,50	29,66 29,41	21,98
25,0 K	327,6	316,6	214,4	177,6	147,2 145,8	120,8	100,0
30,Ó K	819,6	7M.5	592,7	515,6	447,6 j 442,6	388,4	339,9
35,Ó K			1307	1164	1044 1030	935,3	S43,ł
"^krytyczna	1293	1298	1484	1570	1649 1664	1773	1850
Punkt Krytycz. [K]	32,99	33,24	35,91	37,13	38,26 38,35	39,42 .	40,44

(e) -Stan równowagowy dła tych substancji odnoś* słę do niskotemperaturowego składu orto» para istniejącego w 20,39K.

(n) -Stan normalny odnosi się do wysokotemperaturowego (powyżej 200K) składu orto-para (powyżej 200K), który zasadniczo nie zmienią się już w wyższych temperaturach.

Wykłady • Proc lOruensztsjn

Właściwości ciekłego H₂ i P₂ w 20,4K

WŁAŚCIWOŚĆ	H-	_ i
gęatość [g/dm*]	70	^169
lepkość [mPas](=cP)	1,4x10-*	4,0x10 ^2
napł«|cie powierzchniowe [mN/mJ ( = dyna/cm)	2,1	3,7
przewodnictwo cieplne [W/cm K]	11,6	12,6
•tale dielektryczna	1,22	1,27
objętość molowa w 20K [cm*]	28,3	23,5
ciepło parowania [J/mol]	904	1226
ciepło topnienia [J/moł]	177	197

Wykłady - Protr Kcszcnsztęjn

Struktura H₂0 i D₂0 w masie

W temperaturze pokojowej zarówno woda jak i ciężka woda jawią się jako układy o wysokiej strukturalności (powiązaniu) tj. rozlegle powiązane cząsteczek wiązaniem wodorowym.

Gdzie to powiązanie jest większe ?

I u.

Ciężka woda jest bardziej powiązana.

Na jakiej podstawie można o tym przypuszczać ?

•    wyższa temperatura maksymalnej gęstości

•    wyższa temperatura wrzenia

•    generalnie niższa rozpuszczalności soli nieorganicznych w D₂0.

Wykłady • Proc Kirszensztejn

—►-W-temperaturze pokojowej lepkość D₂0 jest o około 25% wyższa niż lepkość H₂0.

►    Substancje niepolarne rozpuszczone w D₂0 prowadzą do większego powiązania w obrębie D_zO aniżeli w układzie gdzie rozpuszczalnikiem będzie woda

*■ Substancje polarne, które prowadzą do zrywania wiązań wodorowych niszczą tę strukturę bardziej w D₂0 -ponieważ jest tam więcej do zniszczenia.

►    Ze wzrostem temperatury struktury wiązań wodorowych ulegają zerwaniu szybciej w D₂0 niż w HjO.

Wykłady - PWtr Kusienszttjn

Wykłady - Piotr Kirszensztejn

4