Разница между дейтерием и водородом

Дейтерий против водорода

Атомы одного и того же элемента могут быть разными. Эти разные атомы одного и того же элемента называются изотопами. Они отличаются друг от друга тем, что имеют разное количество нейтронов. Поскольку число нейтронов различно, их массовое число также отличается. Элементы могут иметь несколько изотопов. Природа каждого изотопа способствует природе элемента. Дейтерий является изотопом водорода, и в следующей статье описаны их различия.

водород

Водород является первым и наименьшим элементом в периодической таблице, который обозначается как H. Он имеет один электрон и один протон. Он классифицируется по группе 1 и периоду 1 в периодической таблице из-за его электронной конфигурации: 1 с¹. Водород может поглощать электрон для образования отрицательно заряженного иона или может легко отдавать электрон для производства положительно заряженного протона или делить электрон для образования ковалентных связей. Из-за этой способности водород присутствует в большом количестве молекул, и это очень распространенный элемент на Земле. Водород имеет три изотопа, названных как протий-¹H (без нейтронов), дейтерий-²H (один нейтрон) и тритий- ³H (два нейтрона). Протий является наиболее распространенным среди трех, с относительной распространенностью около 99%. Водород существует в виде двухатомной молекулы (H₂) в газовой фазе, и это бесцветный газ без запаха. Кроме того, водород - чрезвычайно легковоспламеняющийся газ, и он горит бледно-голубым пламенем. Водород при нормальной комнатной температуре не очень реактивен. Однако при высоких температурах он может быстро реагировать. ЧАС₂ находится в нулевой степени окисления; следовательно, он может действовать как восстановитель, восстанавливать оксиды или хлориды металлов и выделять металлы. Водород используется в химической промышленности, например, для производства аммиака в процессе Хабера. Жидкий водород используется в качестве топлива в ракетах и ​​транспортных средствах.

дейтерий

Дейтерий является одним из изотопов водорода. Это стабильный изотоп с естественным содержанием 0,015%. В ядре дейтерия есть протон и нейтрон. Следовательно, его массовое число равно двум, а атомный номер равен единице. Это также известно как тяжелый водород. Дейтерий показан как ²H. Но чаще всего он представлен D. Дейтерий может существовать в виде двухатомной газообразной молекулы с химической формулой D₂. Однако возможность соединения двух атомов D в природе мала из-за более низкого содержания дейтерия. Следовательно, в основном дейтерий связан с ¹Н атом, образующий газ под названием HD (водородный дейтерид). Два атома дейтерия могут связываться с кислородом, образуя водный аналог D₂О, который также известен как тяжелая вода. Молекулы с дейтерием проявляют другие химические и физические свойства, чем их водородный аналог. Например, дейтерий может проявлять кинетический изотопный эффект. Дейтерированные соединения демонстрируют характерные различия в ЯМР, ИК и масс-спектроскопии, поэтому могут быть идентифицированы с использованием этих методов. Дейтерий имеет спин один. Таким образом, в ЯМР дейтериевая связь дает триплет. Он поглощает ИК-частоту, отличную от водорода, в ИК-спектроскопии. Из-за большой разницы масс в масс-спектроскопии дейтерий можно отличить от водорода.