МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

УСТОЙЧИВЫ ЛИ МОЛЕКУЛЫ?

На столе лежит белый порошок. Это бариевая соль угольной кислоты, углекислый барий (ВаС03). В его состав введён радиоактивный углерод.

Измерим величину его радиоактивности с помощью счётчи­ка Гейгера-Мюллера и оставим углекислый барий на столе. Мы заметим, что активность соли будет постепенно умень­шаться. Уменьшение происходит за счёт распада радиоактив­ного углерода.

Что же происходит с углекислым барием?

Находящийся в воздухе углекислый газ (С02) переходит в молекулы соли, а радиоактивный углерод постепенно уходит в воздух:

ВаС*03 + С02=ВаС03 + С*02

(звёздочками помечены атомы радиоактивного углерода).

Молекулы углекислого бария, оказывается, неустойчивы; они всё время обновляются, так же как обновляется кри­сталл в насыщенном растворе.

Рассмотрим ещё один пример. Йодистый этил (С2Нб*1) — это жидкость, которая кипит при 72°. Йодистый этил можно испарить, а затем снова перевести в жидкость — молекулы его при этом не изменятся. Растворим иодистый этил, со­держащий в своём составе радиоактивный иод, в спирте и добавим к нему йодистый натрий (N3*1). Покипятив неко­торое время смесь и поместив её в фарфоровую чашку, вы­парим иодистый этил и спирт. В чашке останется только иодистый натрий. Соберём оставшийся иодистый натрий и с помощью счётчика Гейгера-Мюллера измерим его активность. При этом мы обнаружим, что соль стала радиоактивной. Это значит, что радиоактивный иод из иодистого этила пере­шёл в иодистый натрий. Произошла реакция обмена;

С2Н^ * + N3*1 ^ С2Нб*Г+N3*1*.

Внешне ничего в смеси не изменяется, но атомы меняют­ся местами. Таким образом могут обмениваться атомы во многих соединениях, которые обычно считаются вполне устой­чивыми.

Все ли атомы в молекулах ведут себя подобным образом? Нет. Многие атомы в молекулах являются устойчивыми. На­пример, атомы серы в молекулах серной кислоты не меняются местами с атомами серы в других соединениях; углерод ор­ганических молекул также устойчив и не меняется с углеродом, находящимся в молекулах других веществ.

С помощью меченых атомов, таким образом, можно опре­делить способность атомов к обмену. От этой способности зависят многие природные, лабораторные и производственные процессы. Вспомните опыты по распределению фосфора в организме. Это распределение связано с обменом.