2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение22.11.2020, 21:06 


17/10/16
888
Gilgamesh
Мне кажется, вы думаете так: вот разделили мы на установке атомы по их спинам в магнитном поле и теперь имеем колбу с "правыми" атомами, и колбу с "левыми". И правые с правыми не соединяются, как и левые с левыми. Только правые с левыми могут соединяться.

Так не будет. У вас в обоих колбах будут одни и те же атомы. Спин - это не заряд, который, если он положительный, то он вечно будет таким. Если отрицательный - тоже. Вот заряд - это действительно право и лево. Одно в другое никогда не перейдет. Со спином не так. Можете считать, что просто нет закона сохранения спина, такого же, как для заряда.

Ну, это про обычный водород. А если речь о Водороде, тогда другое дело.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение22.11.2020, 21:28 
Заслуженный участник


20/08/14
7982
Россия, Москва
Gilgamesh в сообщении #1493770 писал(а):
Ну возможно я ошибаюсь но я так помнил что если у атома Водорода (это и всех других элементов касается но сейчас речь о Водороде) у электронов одинаковые спины то они не смогут образовать ковалентные связи, это неверно?
Насколько я понимаю, запрет Паули относится к частицам (в частности электронам) лишь в одном и том же состоянии. Электроны в молекуле не обязаны быть в одном состоянии (иначе не было бы в природе возбуждённых молекул) и соответственно запрет Паули на них действует не всегда. Как он же не запрещает электронам сменить спин, тем более что это явно будет энергетически выгодно.
Так что похоже вы что-то путаете, про запрет Паули.
Ну и водород пишется с маленькой буквы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение22.11.2020, 21:34 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
23166
Кронштадт
Знаете, мне кажется, что уже пора подумать вот над какой простенькой идеей.

Известно, что самопроизвольная смена спина электрона в атоме водорода - явление весьма редкое, в обычных условиях им можно пренебречь. Если при этом атомы водорода с "неудачным" спином не собирались бы в молекулы, то эта неприятность происходила бы с каждой второй парой атомов, вследствие чего при многочисленных химических реакциях с образованием молекулярного водорода половина вещества бы этот молекулярный водород не образовывала. Это хоть сколько-нибудь похоже на правду? А если нет - что тут обсуждается уже на второй странице?

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение24.11.2020, 19:34 
Аватара пользователя


16/08/13
84
Emergency в сообщении #1493774 писал(а):
Mikhail_K
Вы совершенно правы. Электроны в молекуле водорода имеют противоположно направленные спины.

Значит для того чтоб атомы Водорода смогли соединяться (рекомбинация) абсолютно обязательной условием является то что электроны этих атомов имели противоположный спин, я все правильно понял?

StaticZero в сообщении #1493775 писал(а):
Thus the approach of two hydrogen atoms with parallel spins does not result in the formation of a stable molecule

Ну и отлично! Значит атомы у которых електроны с одинаковимы спинами не могут соединяться в молекулы.
Ну а теперь я хочу знать чтоб будет с таким атомарным Водородом если мы будем его охладить? Получим ли мы атомарный жидкий Водород?
StaticZero в сообщении #1493775 писал(а):
Представьте теперь, что на выходе аппарата Штерна--Герлаха отсортированный по "спину вверх" пучок напорется на какой-то чужой торчащий градиент магнитного поля, направленный в другую сторону. В зависимости от силы и направления градиента появится некоторое количество атомов, у чьих электронов которых будут разные спиновые поляризации, и какие-то молекулы всё-таки образуются.

Ну это не совсем хорошо, но думаю что кое-как отфильтровать (с помощью центрифуги например) атомарного и молекулярного Водорода все-таки можно.

sergey zhukov в сообщении #1493776 писал(а):
Мне кажется, вы думаете так: вот разделили мы на установке атомы по их спинам в магнитном поле и теперь имеем колбу с "правыми" атомами, и колбу с "левыми". И правые с правыми не соединяются, как и левые с левыми. Только правые с левыми могут соединяться.

Ну если бы такое было возможно то было бы еще лучше 8-) но это не обязательно. Просто вот допустим нужно чтоб получить атомарный водород у электронов которых спин будет одно и то же и следовательно рекомбинация не будет.
Вот нужен например агрегат который даст нам «левые» атомы и все. Если нужны «правые» атомы тогда будет второй, третий и т.д. агрегат.

sergey zhukov в сообщении #1493776 писал(а):
Со спином не так. Можете считать, что просто нет закона сохранения спина, такого же, как для заряда.

Где-то я читал что спин электрона в принципе может «переворачиваться» из-за того чтоб атомы (Водорода) движутся и их столкновение сможет таким образом воздействовать на спин. Но если точно помню такое явление не частое и медленно идет.

sergey zhukov в сообщении #1493776 писал(а):
Ну, это про обычный водород. А если речь о Водороде, тогда другое дело.

Кажется вы тут во втором предложении пропустили одно слово, что вы хотели там написать?

Dmitriy40 в сообщении #1493781 писал(а):
Насколько я понимаю, запрет Паули относится к частицам (в частности электронам) лишь в одном и том же состоянии. Электроны в молекуле не обязаны быть в одном состоянии (иначе не было бы в природе возбужденных молекул) и соответственно запрет Паули на них действует не всегда.

А как же насчет этого?
Цитата:
Thus the approach of two hydrogen atoms with parallel spins does not result in the formation of a stable molecule


Dmitriy40 в сообщении #1493781 писал(а):
Ну и водород пишется с маленькой буквы.

Я очень уважаю это элемент и потому написал так :wink:

Pphantom в сообщении #1493783 писал(а):
Если при этом атомы водорода с "неудачным" спином не собирались бы в молекулы, то эта неприятность происходила бы с каждой второй парой атомов

Ну и что? Думаю что атомы водорода с разнимы спинами быстро нашли бы друг-друга и соединились бы

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение24.11.2020, 19:56 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
23166
Кронштадт
Gilgamesh в сообщении #1493987 писал(а):
Ну и что? Думаю что атомы водорода с разнимы спинами быстро нашли бы друг-друга и соединились бы
Да, пожалуй. У меня рефлекторная привычка к низким концентрациям сработала. :cry:

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение24.11.2020, 20:40 


31/07/14
599
Я понял, но не врубился.
Gilgamesh в сообщении #1493987 писал(а):
Emergency в сообщении #1493774 писал(а):
Mikhail_K
Вы совершенно правы. Электроны в молекуле водорода имеют противоположно направленные спины.

Значит для того чтоб атомы Водорода смогли соединяться (рекомбинация) абсолютно обязательной условием является то что электроны этих атомов имели противоположный спин, я все правильно понял?

А что мешает электронам в молекуле иметь антисимметричную координатную волновую функцию? По крайней мере со стороны Википедии запрета нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение25.11.2020, 17:08 
Аватара пользователя


07/03/16
2464
chislo_avogadro в сообщении #1493994 писал(а):
Значит для того чтоб атомы Водорода смогли соединяться (рекомбинация) абсолютно обязательной условием является то что электроны этих атомов имели противоположный спин, я все правильно понял?

Нет, неправильно.
Мое первое сообщение про проценты орто- и пара-водорода имело цель показать, что это интересный и исследованный вопрос, и что если указаны водороды с разными спинами ядер, но не указаны с разными спинами электронов, значит скорее всего они не обнаруживаются. Другой вопрос - почему не обнаруживаются. Либо для опытов используется водород в основном состоянии (для которого действует запрет Паули), либо молекул водорода с параллельными спинами электронов не существует, либо молекулы водорода с параллельными спинами электронов имеют очень короткое время жизни, а излучение от поворота спина почему-то не регистрируется.

В общем, вопросов больше чем ответов - надо смотреть публикации об экспериментах.

-- 25.11.2020, 17:11 --

Реакция молизации атомарного водорода протекает энергично, с образованием большого количества тепла, и иногда используется в сварочных горелках. Но это не те условия в которых можно изучать спины электронов в молекулах водорода.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение25.11.2020, 22:50 


31/07/14
599
Я понял, но не врубился.
Emergency в сообщении #1494096 писал(а):
если указаны водороды с разными спинами ядер, но не указаны с разными спинами электронов, значит скорее всего они не обнаруживаются.

Да, вы правы, молекула с антисимметричной электронной координатной функцией невозможна, это состояние не имеет минимума энергии. Разобрано у Фейнмана в т. 8.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение26.11.2020, 10:49 


17/10/16
888
Gilgamesh
Я думаю, прежде всего нужно иметь ввиду, что не существует способа сделать атомы водорода "несоединимыми". Вот это главное. Дальше можно лишь углубиться в тему, почему это невозможно. Но все равно вывод будет таким - невозможно.

Поэтому преждевременно обсуждать, можно ли получить жидкий или твердый водород при охлаждении таких атомов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение26.11.2020, 17:41 
Аватара пользователя


16/08/13
84
Я вообще занимаюсь Нейронаукой и в моем работе физика и химия мне особенно не нужна, но данный вопрос меня "просто" интересует.

chislo_avogadro в сообщении #1493994 писал(а):
А что мешает электронам в молекуле иметь антисимметричную координатную волновую функцию?

Честно говоря не знаю что это такое :wink:

chislo_avogadro в сообщении #1494137 писал(а):
Да, вы правы, молекула с антисимметричной электронной координатной функцией невозможна, это состояние не имеет минимума энергии. Разобрано у Фейнмана в т. 8.

Тут?
http://www.t-z-n.ru/archives/tom8.pdf

Emergency в сообщении #1494096 писал(а):
либо молекул водорода с параллельными спинами электронов не существует

Да пусть не существует молекула водорода с параллельными спинами электронов. Можно взять молекулу водорода с параллельными спинами электронов, разложить на атомы и потом действовать (магнитный полем или другим методом, это тут не важно) на спины электронов чтоб они стали одинаковыми. Вопрос: такие атомы будут (сразу же) соединяться в молекулы или нет? Если соединяться то тогда все понятно. Если нет – можно смесь таких атомов потом охладить и получить жидкий атомарный водород? 8-)

sergey zhukov в сообщении #1494168 писал(а):
Я думаю, прежде всего нужно иметь ввиду, что не существует способа сделать атомы водорода "несоединимыми". Вот это главное. Дальше можно лишь углубиться в тему, почему это невозможно.

Ну так я как раз и хочу знать почему это невозможно, какой закон физики этого препятствует? :roll:

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение26.11.2020, 18:40 


17/10/16
888
Gilgamesh в сообщении #1494191 писал(а):
Ну так я как раз и хочу знать почему это невозможно, какой закон физики этого препятствует?

Нет уж, это вы лучше скажите, какой закон физики препятствует атомам соединиться. Спины электронов не препятствуют, это факт. Почему - не важно. Не препятствуют.

Есть у вас еще какие-нибудь варианты других препятствий? Если нет, то стало быть, нет закона который не позволит атомам водорода при достаточно низкой температуре соединиться в молекулу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Может ли существовать жидкий/твердый атомарный Водород?
Сообщение28.11.2020, 20:34 
Аватара пользователя


16/08/13
84
sergey zhukov в сообщении #1494199 писал(а):
Нет уж, это вы лучше скажите, какой закон физики препятствует атомам соединиться.

Не знаю, я не физик :?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 27 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: whiterussian, Jnrty, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, photon, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: palkovna


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group