A deutérium és a hidrogén közötti különbség

Deutériumtól a hidrogénig

Az azonos elem atomjai eltérőek lehetnek. Az ugyanazon elem különböző atomjait izotópoknak nevezik. Különböző számú neutronok különböznek egymástól. Mivel a neutronszám különbözik, tömegük is különbözik. Az elemek több izotóppal rendelkezhetnek. Az egyes izotópok természete hozzájárul egy elem természetéhez. A deutérium egy hidrogén izotóp, és a következő cikk leírja különbségeiket.

Hidrogén

A hidrogén a periódusos rendszer első és legkisebb eleme, amelyet H-nak jelölünk. Egy elektront és egy protont tartalmaz. Az 1. csoportban és az 1. periódusban az időszakos táblázatban az elektron konfiguráció miatt van osztályozva: 1s ¹ . A hidrogén egy elektronhoz vezethet, ami negatív töltésű iont képez, vagy könnyen adományozhatja az elektront, hogy pozitív töltésű protonot állítson elő, vagy ossza meg az elektronot kovalens kötések készítéséhez. Ennek a képességnek köszönhetően a hidrogén számos molekulában jelen van, és ez egy igen bőséges elem a földben. A hidrogén három izotóppal rendelkezik, amelyek protium- ¹ H (neutronok), deutérium- ² H (egy neutron) és trícium- ³ H (két neutron). A Protium a legelterjedtebb a három közül, amelyek kb. 99% relatív bőséggel rendelkeznek. A hidrogén a gázfázisban diatomi molekulaként (H ₂ ) létezik, és színtelen, szagtalan gáz. Továbbá a hidrogén rendkívül tűzveszélyes gáz, és halványkék lánggal égeti meg. A hidrogén normál szobahőmérsékleten nem túl reaktív. Viszont magas hőmérsékleten gyorsan reagálhat. H ₂ nulla oxidációs állapotban van; ezért redukálószerként működhet, fémoxidok vagy kloridok csökkentésére és fémek felszabadítására. A hidrogént a vegyiparban használják, például a Haber-folyamat ammónia előállításához. A folyékony hidrogént rakéták és járművek üzemanyagaként használják.

Deutérium

A deutérium az egyik hidrogén izotóp. Stabil izotóp 0,015% -os természetes bőséggel. A deutérium magjában proton és neutron van. Ezért a tömeg száma kettő, és az atomszám egy. Ezt nevezik nehézhidrogénnek is. A deutérium ² H értéknek felel meg. De leginkább a D. Deuterium képviselhetõ, mint a D ₂ kémiai képletû diatóma gáznemû molekula. Azonban a két D atomhoz való csatlakozás lehetősége alacsony a deutérium alacsonyabb abszorbanciája miatt. Ezért leginkább a deutérium egy ¹ H atomhoz van kötve, így HD (hidrogén-deuterid) nevű gáz keletkezik. Két deutérium atom kötődhet egy oxigénnel, hogy kialakítsa a D ₂ O vizet, amely szintén nehézvízként ismert.A deutériummal rendelkező molekulák különböző kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint azok hidrogén-analógjai. Például a deutérium kinetikus izotóp hatással bírhat. A deuterált vegyületek jellemző különbségeket mutatnak az NMR, IR és tömegspektroszkópiában, ezért ezeket a módszereket azonosíthatjuk. A deutériumnak egy spinja van. Tehát az NMR-nél a deutériumkapcsolás tripletet ad. Az IR spektroszkópiában IR infravörös frekvenciát vesz fel, mint a hidrogén. A nagy tömegkülönbség miatt tömegspektroszkópiában a deutérium különbözhet a hidrogénektől.

Mi a különbség a hidrogén és a deutérium között? • A deutérium a hidrogén izotópja. • A többi hidrogénizotóphoz képest a deutérium tömege két (egy neutron és egy proton a magban). • A hidrogén atomtömege 1. 007947, míg a deutérium tömege 2. 014102. • Ha a deutérium molekulákba beépül a hidrogén helyett, akkor bizonyos tulajdonságok, mint a kötésenergia és a kötés hossza eltérnek egymástól.