Razlika između deuterija i vodika

Deuterium vs vodik

Atomi istog elementa mogu biti različiti. Ti različiti atomi istog elementa nazivaju se izotopi. Oni se međusobno razlikuju po tome što imaju različit broj neutrona. Kako je broj neutrona različit, njihov se masni broj također razlikuje. Elementi mogu imati nekoliko izotopa. Priroda svakog izotopa doprinosi prirodi elementa. Deuterij je izotop vodika i sljedeći članak opisuje njihove razlike.

Vodik

Vodik je prvi i najmanji element u periodičnoj tablici, koji je označen kao H. Ima jedan elektron i jedan proton. Razvrstana je u skupinu 1 i razdoblje 1 u periodičnu tablicu zbog svoje elektronske konfiguracije: 1s¹. Vodik može zauzeti elektron da bi stvorio negativno nabijeni ion, ili može lako donirati elektron da bi se stvorio pozitivno nabijeni protoni ili dijelio elektron da bi stvorio kovalentne veze. Zbog ove sposobnosti vodik je prisutan u velikom broju molekula, a on je visoko obilni element u zemlji. Vodik ima tri izotopa nazvana protiv-¹H (bez neutrona), deuterij-²H (jedan neutron) i tritij- ³H (dva neutrona). Procij je najzastupljeniji među tri koja imaju oko 99% relativnog obilja. Vodonik postoji kao dijatomska molekula (H₂) u plinskoj fazi, a to je bezbojni plin bez mirisa. Nadalje, vodik je izuzetno zapaljiv plin i gori blijedoplavim plamenom. Vodik, pod normalnom sobnom temperaturom, nije vrlo reaktivan. No, na visokim temperaturama može brzo reagirati. H₂ je u stanju nulte oksidacije; prema tome, može djelovati kao redukcijsko sredstvo, smanjuje metalne okside ili kloride i oslobađa metale. Vodik se koristi u kemijskoj industriji, kao što je za proizvodnju amonijaka u Haber procesu. Tečni vodik koristi se kao gorivo u raketama i vozilima.

deuterij

Deuterij je jedan od izotopa vodika. To je stabilan izotop s prirodnim obiljem od 0,015%. U jezgri deuterija nalaze se proton i neutron. Stoga je njegov masni broj dva, a atomski broj jedan. To je također poznato kao teški vodik. Deuterij je prikazan kao ²H. No najčešće je zastupljen s D. Deuterium može postojati kao dijatomska plinovita molekula kemijske formule D₂. Međutim, mogućnost spajanja dva D atoma u prirodi je mala zbog manjeg obilja deuterija. Zbog toga se uglavnom deuterij veže na a ¹H atom stvara plin nazvan HD (vodikov deuterid). Dva atoma deuterija mogu se povezati s kisikom i oblikovati vodeni analog D₂O, koji je također poznat kao teška voda. Molekuli s deuterijom pokazuju različita kemijska i fizikalna svojstva od analoga vodika. Na primjer, deuterij može pokazati kinetički izotopni učinak. Deuterirani spojevi pokazuju karakteristične razlike u NMR, IR i masenoj spektroskopiji, stoga se mogu identificirati pomoću tih metoda. Deuterij ima jedan spin. Dakle, u NMR-u, deuterijsko spajanje daje trostruku. Apsorbira drugačiju IC frekvenciju od vodika u IR spektroskopiji. Zbog velike razlike u masi, u masenoj spektroskopiji deuterij se može razlikovati od vodika.