Razlika med devterijem in vodikom

Deuterium proti vodiku

Atomi istega elementa so lahko različni. Ti različni atomi istega elementa se imenujejo izotopi. Med seboj se razlikujejo po tem, da imajo različno število nevtronov. Ker je število nevtronov različno, se tudi njihovo masno število razlikuje. Elementi imajo lahko več izotopov. Narava vsakega izotopa prispeva k naravi elementa. Devterij je vodikov izotop in naslednji članek opisuje njihove razlike.

Vodik

Vodik je prvi in ​​najmanjši element v periodični tabeli, ki ga označujemo kot H. Ima en elektron in en proton. Zaradi elektronske konfiguracije je razvrščena v skupino 1 in obdobje 1 v periodični tabeli: 1s¹. Vodik lahko prevzame elektrone, da tvori negativno nabit ion, ali pa zlahka darovanje elektrona, da proizvede pozitivno nabit proton, ali delitev elektrona za tvorjenje kovalentnih vezi. Zaradi te sposobnosti je vodik prisoten v velikem številu molekul in je v zemlji zelo bogat element. Vodik ima tri izotope, imenovane kot protium-¹H (brez nevtronov), devterij-²H (en nevron) in tritij- ³H (dva nevtrona). Protium je najpogostejši med tremi, ki imajo približno 99% relativno številčnost. Vodik obstaja kot diatomska molekula (H₂) v plinski fazi in je brezbarven plin, brez vonja. Poleg tega je vodik izjemno vnetljiv plin in gori z bledo modrim plamenom. Vodik pri normalni sobni temperaturi ni zelo reaktiven. Vendar pa pri visokih temperaturah lahko hitro reagira. H₂ je v ničelnem stanju oksidacije; zato lahko deluje kot redukcijsko sredstvo, zmanjšuje kovinske okside ali kloride in sprošča kovine. Vodik se uporablja v kemični industriji, na primer za proizvodnjo amoniaka v procesu Haber. Tekoč vodik se uporablja kot gorivo v raketah in vozilih.

Devterij

Devterij je eden izmed izotopov vodika. Je stabilen izotop z naravnim številčnostjo 0,015%. V jedru devterija sta proton in nevtron. Zato je njegovo masno število dve, atomsko število pa eno. To je znano tudi kot težek vodik. Deuterium je prikazan kot ²H. Najpogosteje pa je zastopan z D. Deuterium lahko obstaja kot diatomska plinasta molekula s kemijsko formulo D₂. Vendar je možnost združevanja dveh atomov D v naravi majhna zaradi manjše številčnosti devterija. Zato se večinoma devterij veže na a ¹H atom tvori plin imenovan HD (vodikov deuterid). Dva atoma devterija se lahko vežeta s kisikom in tvorita vodni analog D₂O, ki je znana tudi kot težka voda. Molekule z devterijem kažejo drugačne kemijske in fizikalne lastnosti kot vodikov analog. Na primer, devterij lahko kaže kinetični izotopni učinek. Deuterirane spojine kažejo značilne razlike v NMR, IR in masni spektroskopiji, zato jih je mogoče identificirati s temi metodami. Deuterij ima zavrtanje enega. Torej v NMR devterijsko spajanje daje trojček. V IR spektroskopiji absorbira drugačno frekvenco IR kot vodik. Zaradi velike masne razlike lahko v masni spektroskopiji devterij ločimo od vodika.