L09: Termodinámica estadística del gas ideal

L09: Termodinámica estadística del gas ideal Función de partición rotacional
Posteriormente se comprobó que la mezcla ambiente puede ser mantenida a temperaturas muy bajas
durante períodos de años sin que se produzca un cambio apreciable en su composición. La razón de
que la conversión orto-para sea dificil proviene de la obligada conservación del momento angular.
Básicamente, un tercer cuerpo debe recibir el momento angular del que se desprende la molécula de
H2. Impurezas paramagnéticas, sin embargo, actúan como catalizadores en el intercambio orto-para,
y esto permite en la práctica obtener p-H2 puro y medir sus propiedades.
La conversión de la mezcla ambiente en parahidrógeno a muy bajas temperaturas desprende una
gran cantidad de calor (670 J/g), sobre todo en comparación con el calor latente de evaporación
(440 J/g). Por ello, la transformación a parahidrógeno es responsable de graves pérdidas en el
almacenamiento de hidrógeno líquido: hasta un 30% en 48h, 56% en 170h, 68% en 3500h. Para
evitarlo, se introducen catalizadores paramagnéticos que favorecen la conversión en parahidrógeno
mientras se produce la liquefación. Por ejemplo, en presencia de CrO3 el tiempo de vida media del
ortohidrógeno a 30 K pasa desde años a ≈5 min.
Otras moléculas diatómicas homonucleares pueden tener comportamientos de similar complejidad,
pero se necesita una θr suficientemente alta y que el sistema se mantenga como gas en las cercanías
de T ≈ θr. El D2 cumple también las condiciones y está bien estudiado.
núclido 1 H 2 H 3 H 12 C 13 C 14 N 15 N 16 O 17 O 18 O
I 1/2 1 1/2 0 1/2 1 1/2 0 5/2 2
abundancia (%) 99.985 0.015 — 98.89 1.11 99.634 0.366 99.762 0.038 0.200
c○ V. Luaña 2003-2006 (307)