Деутерий срещу водород
Атомите на един и същи елемент могат да бъдат различни. Тези различни атоми на един и същи елемент се наричат изотопи. Те се различават 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 природата на даден елемент. Деутерият е водороден изотоп и следващата статия описва техните разлики.
Водород
Водородът е първият и най-малък елемент в периодичната таблица, който се обозначава като H. Той има един електрон и един протон. Той е категоризиран в 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 може лесно да отдаде електрона да произведат положително зареден протон или да споделят електрона, за да направят ковалентни връзки. Поради тази способност водородът присъства в голям брой молекули и е много разпространен елемент в земята. Водородът има три изотопа, наречени като протий-1H (без неутрони), деутерий-2H (един неутрон) и тритий- 3H (два неутрона). Протиумът е най-разпространеният сред трите с около 99% относително изобилие. Водородът съществува като двуатомна молекула (H2) в газовата фаза и 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, той може да реагира бързо. H2 е в нулево състояние на окисление; следователно, той може да действа като редуциращ агент, за редуциране на метални оксиди или хлориди и освобождаване на метали. Водородът се използва в химическата промишленост, като например за производство на амоняк в процеса на 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 тежък водород. Деутерият е показан като 2H. Но най-често той е представен с D. Деутерият може да съществува като двуатомна газообразна молекула с химическа формула D2 Въпреки това, възможността за свързване на два D атома в природата е малка поради по-ниското изобилие на деутерий. Следователно най-вече деутерият е свързан към 1H атом, образувайки газ, наречен HD (водороден деутерид). Два атома на деутерий могат да се свържат с кислород, за да образуват водния аналог D2O, който също е известен като тежка вода. Молекулите с деутерий показват различни химични и физични свойства от техния водороден аналог. Например, деутерият може да прояви кинетичен изотопен ефект. Деутерираните съединения показват характерни разлики в ЯМР, ИЧ и масспектроскопия, следователно могат да бъдат идентифицирани с помощта на тези методи. Деутерият има спин едно. Така че в ЯМР свързването на деутерий дава триплет. Той абсорбира различна IR честота от водорода при IR спектроскопия. Поради голямата разлика в масите, в масовата спектроскопия деутерият може да бъде разграничен от водорода.
Каква е разликата между водород и деутерий?
• Деутерият е изотоп на водорода.
• В сравнение с други изотопи на водорода, деутерият има масово число две (един неутрон и един протон в ядрото).
• Атомното тегло на водорода е 1,007947, докато масата на деутерия е 2,014102.
• Когато в молекулите е включен деутерий вместо водород, определени свойства като енергия на връзката и дължина на връзката се различават.
