Разлика между деутерий и водород

Деутерий срещу водород

Атомите на един и същ елемент могат да бъдат различни. Тези различни атоми на един и същ елемент се наричат ​​изотопи. Те са различни един от друг по това, че имат различен брой неутрони. Тъй като числото на неутроните е различно, тяхното масово число също се различава. Елементите могат да имат няколко изотопа. Природата на всеки изотоп допринася за естеството на елемент. Деутерият е водороден изотоп и следващата статия описва техните разлики.

водород

Водородът е първият и най-малкият елемент в периодичната таблица, който се обозначава като H. Той има един електрон и един протон. Той е категоризиран под група 1 и период 1 в периодичната таблица поради своята електронна конфигурация: 1s¹. Водородът може да поеме електрон, за да образува отрицателно зареден йон, или лесно може да дари електрона, за да произведе положително зареден протон, или да сподели електрона, за да направи ковалентни връзки. Поради тази способност водородът присъства в голям брой молекули и той е силно изобилен елемент в земята. Водородът има три изотопа, наречени като противоум-¹Н (без неутрони), деутерий-²Н (един неутрон) и тритий- ³Н (два неутрона). Протий е най-разпространеният сред три, които имат около 99% относително изобилие. Водородът съществува като диатомична молекула (H₂) в газова фаза и това е безцветен газ без мирис. Освен това водородът е изключително запалим газ и гори с бледосин пламък. Водородът при нормална стайна температура не е много реактивен. Въпреки това, при високи температури може да реагира бързо. Н₂ е в състояние на нулево окисление; следователно, той може да действа като редуциращ агент, да намалява металните оксиди или хлориди и да освобождава метали. Водородът се използва в химическата промишленост, като например за производството на амоняк в процеса Хабер. Течният водород се използва като гориво в ракети и превозни средства.

деутерий

Деутерият е един от изотопите на водорода. Това е стабилен изотоп с 0,015% естествено изобилие. В ядрото на деутерия има протон и неутрон. Следователно, масовото му число е две, а атомното число е едно. Това е известно също като тежкият водород. Деутерият е показан като ²З. Но най-често той е представен с D. Deuterium може да съществува като диатомична газообразна молекула с химическата формула D₂. Въпреки това, възможността за присъединяване на два D атома в природата е малка поради по-малкото изобилие на деутерий. Следователно, най-вече деутерият е свързан към a ¹H атом, произвеждащ газ, наречен HD (водороден деутерид). Два атома на деутерий могат да се свържат с кислород, за да образуват водния аналог D₂О, което е известно още като тежка вода. Молекулите с деутерий показват различни химични и физични свойства от водородния аналог на тях. Например, деутерият може да проявява кинетичен изотопен ефект. Деутерираните съединения показват характерни разлики в ЯМР, ИЧ и мас-спектроскопия, поради което могат да бъдат идентифицирани чрез тези методи. Деутерият има въртене на един. Така че в ЯМР, деутерийното свързване дава триплет. Той абсорбира различна IR честота от водорода в IR спектроскопия. Поради голямата разлика в масата, в масспектроскопията деутерият може да се разграничи от водорода.