Дейтерий против водорода
Атомы одного и того же элемента могут быть разными. Эти разные атомы одного и того же элемента называются изотопами. Они отличаются друг от друга тем, что имеют разное количество нейтронов. Так как число нейтронов разное, то и массовое их число разное. Элементы могут иметь несколько изотопов. Природа каждого изотопа влияет на природу элемента. Дейтерий - это изотоп водорода, и в следующей статье описываются их различия.
Водород
Водород – это первый и самый маленький элемент в периодической таблице, который обозначается как H. Он имеет один электрон и один протон. Он относится к группе 1 и периоду 1 в периодической таблице из-за своей электронной конфигурации: 1s1 Водород может принимать электрон, образуя отрицательно заряженный ион, или может легко отдавать электрон. чтобы произвести положительно заряженный протон или разделить электрон, чтобы сделать ковалентные связи. Из-за этой способности водород присутствует в большом количестве молекул, и это очень распространенный элемент на Земле. Водород имеет три изотопа: протий-1H (без нейтронов), дейтерий-2H (один нейтрон) и тритий- 3H (два нейтрона). Протий является самым распространенным из трех, имеющих относительное содержание около 99%. Водород существует в виде двухатомной молекулы (H2) в газовой фазе и представляет собой бесцветный газ без запаха. Кроме того, водород - чрезвычайно легковоспламеняющийся газ, горящий бледно-голубым пламенем. Водород при нормальной комнатной температуре малоактивен. Однако при высоких температурах он может реагировать быстро. H2находится в нулевой степени окисления; поэтому он может действовать как восстановитель, восстанавливая оксиды или хлориды металлов и высвобождая металлы. Водород используется в химической промышленности, например, для производства аммиака в процессе Габера. Жидкий водород используется в качестве топлива в ракетах и транспортных средствах.
Дейтерий
Дейтерий - один из изотопов водорода. Это стабильный изотоп с естественным содержанием 0,015%. В ядре дейтерия есть протон и нейтрон. Следовательно, массовое число его равно двум, а атомный номер - единице. Он также известен как тяжелый водород. Дейтерий показан как 2H. Но чаще всего он представлен D. Дейтерий может существовать в виде двухатомной газообразной молекулы с химической формулой D2 Однако возможность соединения двух атомов D в природе невелика из-за меньшего содержания дейтерия. Следовательно, в основном дейтерий связан с атомом 1H, образуя газ, называемый HD (дейтерид водорода). Два атома дейтерия могут связываться с кислородом, образуя аналог воды D2O, который также известен как тяжелая вода. Молекулы с дейтерием проявляют другие химические и физические свойства, чем их водородный аналог. Например, дейтерий может проявлять кинетический изотопный эффект. Дейтерированные соединения показывают характерные различия в ЯМР, ИК и масс-спектроскопии, поэтому их можно идентифицировать с помощью этих методов. У дейтерия спин равен единице. Итак, в ЯМР дейтериевая связь дает триплет. Он поглощает другую ИК-частоту, чем водород в ИК-спектроскопии. Из-за большой разницы масс в масс-спектроскопии дейтерий можно отличить от водорода.
В чем разница между водородом и дейтерием?
• Дейтерий – изотоп водорода.
• По сравнению с другими изотопами водорода дейтерий имеет массовое число два (один нейтрон и один протон в ядре).
• Атомный вес водорода равен 1,007947, тогда как масса дейтерия равна 2,014102.
• Когда дейтерий входит в молекулы вместо водорода, некоторые свойства, такие как энергия связи и длина связи, различаются.
