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
3892
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
11057
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 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
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 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
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
693
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

3167
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
693
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
3892
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
3892
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: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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