Deuterij protiv vodika
Atomi istog elementa mogu biti različiti. Ti različiti atomi istog elementa nazivaju se izotopi. Međusobno se razlikuju po tome što imaju različit broj neutrona. Budući da je broj neutrona različit, razlikuje se i njihov maseni broj. 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 periodnom sustavu, koji se označava kao H. Ima jedan elektron i jedan proton. Kategoriziran je pod skupinu 1 i razdoblje 1 u periodnom sustavu zbog svoje konfiguracije elektrona: 1s1 Vodik može preuzeti elektron i formirati negativno nabijen ion ili ga može lako donirati za proizvodnju pozitivno nabijenog protona ili dijeljenje elektrona za stvaranje kovalentnih veza. Zbog ove sposobnosti, vodik je prisutan u velikom broju molekula i vrlo je rasprostranjen element u zemlji. Vodik ima tri izotopa nazvana kao protij-1H (bez neutrona), deuterij-2H (jedan neutron) i tricij- 3H (dva neutrona). Procij je najzastupljeniji među tri s oko 99% relativne zastupljenosti. Vodik postoji kao dvoatomna molekula (H2) u plinovitoj fazi i to je plin bez boje i mirisa. Nadalje, vodik je izuzetno zapaljiv plin i gori blijedoplavim plamenom. Vodik, pod normalnom sobnom temperaturom, nije jako reaktivan. Međutim, na visokim temperaturama može brzo reagirati. H2 je u nultom oksidacijskom stanju; stoga može djelovati kao redukcijsko sredstvo, reducirati metalne okside ili kloride i otpuštati metale. Vodik se koristi u kemijskoj industriji kao što je proizvodnja amonijaka u Haber procesu. Tekući vodik se koristi kao gorivo u raketama i vozilima.
deuterij
Deuterij je jedan od izotopa vodika. To je stabilan izotop s 0,015% prirodne zastupljenosti. U jezgri deuterija nalaze se proton i neutron. Stoga je njegov maseni broj dva, a atomski broj jedan. Ovo je također poznato kao teški vodik. Deuterij je prikazan kao 2H. Ali najčešće se predstavlja s D. Deuterij može postojati kao dvoatomna plinovita molekula s kemijskom formulom D2 Međutim, mogućnost spajanja dva atoma D u prirodi je mala zbog manje zastupljenosti od deuterija. Stoga je većinom deuterij vezan za 1H atom stvarajući plin koji se naziva HD (vodikov deuterid). Dva atoma deuterija mogu se vezati s kisikom i formirati analog vode D2O, koji je također poznat kao teška voda. Molekule s deuterijem pokazuju drugačija kemijska i fizikalna svojstva od njihovih vodikovih analoga. Na primjer, deuterij može pokazati kinetički izotopni učinak. Deuterirani spojevi pokazuju karakteristične razlike u NMR, IR i spektroskopiji mase, stoga se mogu identificirati pomoću tih metoda. Deuterij ima spin jedan. Dakle, u NMR, sprezanje deuterija daje triplet. On apsorbira različitu IC frekvenciju od vodika u IR spektroskopiji. Zbog velike razlike u masama, u spektroskopiji mase deuterij se može razlikovati od vodika.
Koja je razlika između vodika i deuterija?
• Deuterij je izotop vodika.
• U usporedbi s drugim izotopima vodika, deuterij ima maseni broj dva (jedan neutron i jedan proton u jezgri).
• Atomska težina vodika je 1,007947, dok je masa deuterija 2,014102.
• Kada je deuterij ugrađen u molekule umjesto vodika, određena svojstva poput energije veze i duljine veze se razlikuju.
