§ № Число различных молекул воды из изотопов
Сколько различных молекул воды может быть образовано нуклидами протием, дейтерием, кислородом-16 и кислородом-18?
Решение
Молекула воды содержит два атома водорода и один атом кислорода. Атомы водорода могут быть двух видов: протий (обозначим H) и дейтерий (обозначим D). Атомы кислорода — тоже двух видов: и .
Шаг . Варианты пары атомов водорода. Две молекулы с набором, например, «H и D» одинаковы независимо от того, какой атом назвать первым (оба атома водорода в молекуле равноправны). Поэтому различных пар три:
- два протия: HH;
- протий и дейтерий: HD;
- два дейтерия: DD.
Шаг . Варианты атома кислорода. Их два: и .
Шаг . Комбинируем. Каждую из пар атомов водорода можно соединить с каждым из видов кислорода:
Вот эти молекулы:
Вывод: из данных нуклидов можно получить различных молекул воды.
