氢的自旋异构体

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分子氢自旋异构体的示意图,左为正氢,右为仲氢。

正氢仲氢分子氢的两种自旋异构体,这种异构现象是由于两个原子的核自旋有两种可能的偶合而引起的。正氢中两个核的自旋是平行的,仲氢中两个核的自旋则是反平行的。因此正氢的自旋量子数 J 相当于奇数值,仲氢的 J 则相当于偶数值。仲氢分子的磁矩为零,正氢分子的磁矩为质子磁矩的两倍。

氢气通常是正氢和仲氢的平衡混合物。室温热平衡态下,氢气大约是75%正氢和25%仲氢的混合物。仲氢为低温下的稳定物,不过这个平衡根据温度变化进行的调节是相当缓慢的。为了加速平衡的建立,可以使用原子氢将氢气活化,或使用催化剂

参考资料[编辑]

  • 无机化学丛书,第一卷