Різниця між дейтерієм та воднем

Дейтерій проти водню

Атоми одного елемента можуть бути різними. Ці різні атоми одного і того ж елемента називаються ізотопами. Вони відрізняються один від одного тим, що мають різну кількість нейтронів. Оскільки число нейтронів різне, їхнє масове число також відрізняється. Елементи можуть мати кілька ізотопів. Характер кожного ізотопу сприяє природі елемента. Дейтерій є ізотопом водню і наступна стаття описує їх відмінності.

Водень

Водень - перший і найменший елемент періодичної таблиці, який позначається як H. У ньому є один електрон і один протон. Він класифікується під групою 1 та періодом 1 у періодичній таблиці через свою електронну конфігурацію: 1s¹. Водень може зайняти електрон для утворення негативно зарядженого іона, або може легко подарувати електрон для отримання позитивно зарядженого протона або поділити електрон для створення ковалентних зв’язків. Через цю здатність водень присутній у великій кількості молекул, і він є дуже рясним елементом у землі. У водню є три ізотопи, названі як протиум-¹Н (відсутність нейтронів), дейтерій-²Н (один нейтрон) і тритій- ³Н (два нейтрони). Протій є найпоширенішим серед трьох, що мають близько 99% відносної кількості. Водень існує як діатомічна молекула (Н₂) у газовій фазі, і це безбарвний газ без запаху. Крім того, водень є надзвичайно горючим газом, і він горить блідо-синім полум'ям. Водень при нормальній кімнатній температурі не дуже реагує. Однак при високих температурах він може швидко реагувати. Н₂ знаходиться в стані нульового окислення; отже, він може діяти як відновлюючий засіб, зменшувати оксиди та хлориди металів та виділяти метали. Водень використовується в хімічній промисловості, наприклад, для виробництва аміаку в процесі Хабера. Рідкий водень використовується як паливо в ракетах і транспортних засобах.

Дейтерій

Дейтерій - один із ізотопів водню. Це стійкий ізотоп з природним надлишком 0,015%. У ядрі дейтерію є протон і нейтрон. Тому масове його число два, а атомне число - одне. Це також відоме як важкий водень. Дейтерій показаний як ²H. Але найчастіше він представлений D. D. Дейтерій може існувати як двоатомна газоподібна молекула з хімічною формулою D₂. Однак можливість приєднання двох атомів D у природі є низькою через меншу чисельність дейтерію. Тому в основному дейтерій пов'язаний з a ¹Атом Н утворює газ під назвою HD (дейтерид водню). Два атоми дейтерію можуть зв’язуватися з киснем, утворюючи водний аналог D₂O, який також відомий як важка вода. Молекули з дейтерієм проявляють інші хімічні та фізичні властивості, ніж їхній аналог водню. Наприклад, дейтерій може виявляти кінетичний ізотопний ефект. Дейтеровані сполуки демонструють характерні відмінності в ЯМР, ІЧ та мас-спектроскопії, тому їх можна ідентифікувати за допомогою цих методів. Дейтерій має віджимання одного. Отже, в ЯМР сполучення дейтерію дає триплет. Він поглинає ІЧ-частоту, ніж водень в ІЧ-спектроскопії. Через велику різницю мас у мас-спектроскопії дейтерій можна відрізнити від водню.