关于正仲分子介绍

[拼音]：zhengzhong fenzi

[外文]：ortho-and para-molecule

核自旋不等于零的同核双原子分子，按统计权重的大小区分的两种形式。对于同核双原子分子，若核自旋不等于零，则生成的分子两个核的自旋取向可以是对称的，也可以是反对称的。这两种分子中的一种分子的转动量子数J只有奇数值，即J＝1，3，5，…;而另一种则只有偶数值，即J＝0，2，4，6，…。例如，对于¹⁶O₂、¹⁸O₂等，由于¹⁶O、¹⁸O的核自旋为0，所以只有一种分子形式；对于H₂、D₂、T₂、¹⁴N₂、¹⁵N₂、¹⁷O₂等，由于H、D、T、¹⁴N、¹⁵N、¹⁷O等的核自旋不等于零，都有两种分子形式。在光谱学中把那种统计权重大（核自旋的状态函数为对称）的分子形式叫做正分子；把那种统计权重小（核自旋的状态函数为反对称）的分子形式叫做仲分子。

对于氢同位素的正仲分子研究得最详细。氢的核自旋取向对称的分子具有奇数J，其统计权重比核自旋取向反对称具有偶数J的分子的统计权重大两倍，前者为正氢(o-H₂)，后者为仲氢(p-H₂)。正氘(o-D₂)具有偶数J，仲氘(p-D₂)具有奇数J，二者的统计权重比为2:1。氚分子的情况则与氢相同。

温度不同时，分子中正仲组分的平衡浓度也不同，可发生正仲转化反应。常温下的正仲转化进行得极慢，常须用催化剂加速转化。不同浓度的正仲组分可在光谱上产生明暗相间的谱线。在催化理论、统计热力学、光谱精细结构和核磁共振研究中都必须考虑正仲分子的影响。

参考书目

1. A.Farkas，Orthohydrogen，Parahydrogen and HeavyHydrogen，The Univ.Press，Cambridge，1935.