同位素效应(同位素效应)

<h2>同位素效应的动力学同位素效应

在化学反应过程中，反应物通过同位素置换改变能量状态，引起化学反应速度的不同。 1933年G.N .路易斯等人用电解水的方法得到了接近纯水的重水，证实了同位素置换确实会影响化学反应速度。

大多数元素的动力学同位素效应较小，但氢和氘的动力学同位素效应较大，它们的分离系数=H/D可达2~10左右。 式中为化学反应速度常数。

动力学同位素效应可分为一级同位素效应和二级同位素效应。 初级同位素效应：在速度决定步骤中与同位素直接连接的键断裂反应中观察到的同位素效应，其KH/KD一般不小于2。 次同位素效应：在定速过程中，直接与同位素相连的键不断裂，分子中其他化学键变化时观察到的效应，其KH/KD一般在0.7-1.5范围内。

早期的动力学同位素效应用经典的碰撞理论解释。 1949年j .比格尔艾森建立了动力学同位素效应的统计理论。 在溶液中进行的化学反应通过溶剂的同位素置换产生溶剂同位素效应。 同位素效应是分离同位素的重要依据之一，也可用于化学反应机理和溶液理论的研究。

<h2>同位素效应的第一类同位素效应

同位素质量差异引起的同位素效应。 显然，对于轻元素，质量差相对于自身质量引起的相对质量变化较大，质量差引起的同位素效应比比重元素明显。 利用这些效应可以分离或测量同位素。 利用重水( 2H2O )或D2O )和轻水( 1H2O )，物理性质有如下表所示的差异。 在日常生活中，你不会注意到这些差异。

质量差异产生的效应，在各个方面会导致同位素表达的差异。 同位素在不同相或不同化学形式之间分布不同，称为热力学效应； 分子中一个原子被元素的其他同位素取代的化学反应速度不同，称为动力学效应。 取代的化学反应与化学键断裂或形成相关观察到的效应称为初级效应； 不参与化学键断裂或形成时称为二次效应。 同位素化合物同位素成分的差异导致生物生长代谢的差异，是生物学效应。 例如，在浓度高的重水中，蝌蚪和金鱼会迅速死亡。

<h2>同位素效应的第一类同位素效应

<h2>同位素应用的基础是什么？