Ero deuteriumin ja vedyn välillä

Deuterium vs vety

Saman elementin atomit voivat olla erilaisia. Näitä saman elementin erilaisia ​​atomeja kutsutaan isotoopeiksi. Ne eroavat toisistaan ​​siinä, että niillä on erilainen määrä neutroneja. Koska neutronien lukumäärä on erilainen, myös niiden massa lukumäärä eroaa. Elementeillä voi olla useita isotooppeja. Kunkin isotoopin luonne edistää elementin luonnetta. Deuterium on vetyisotooppi ja seuraavassa artikkelissa kuvataan niiden erot.

Vety

Vety on jaksollisen taulukon ensimmäinen ja pienin elementti, jota merkitään nimellä H. Siinä on yksi elektroni ja yksi protoni. Se luokitellaan jaksotaulukon ryhmään 1 ja jaksoon 1 elektronikonfiguraationsa vuoksi: 1s¹. Vety voi viedä elektronin negatiivisesti varautuneen ionin muodostamiseksi tai voi helposti luovuttaa elektronin positiivisesti varautuneen protonin tuottamiseksi tai jakaa elektronin kovalenttisten sidosten muodostamiseksi. Tämän kyvyn vuoksi vetyä on läsnä monissa molekyyleissä, ja se on erittäin runsas alkuaine maapallossa. Vetyssä on kolme isotooppia, nimeltään protium-¹H (ei neutroneja), deuterium-²H (yksi neutroni) ja tritium- ³H (kaksi neutronia). Protium on yleisin kolmesta niistä, joiden suhteellinen runsaus on noin 99%. Vety esiintyy diatomisena molekyylinä (H₂) kaasufaasissa, ja se on väritön, hajuton kaasu. Lisäksi vety on erittäin syttyvä kaasu, ja se palaa vaaleansinisellä liekillä. Vety normaalissa huoneenlämpötilassa ei ole kovin reaktiivinen. Kuitenkin korkeissa lämpötiloissa se voi reagoida nopeasti. H₂ on nollahapetustilassa; siksi se voi toimia pelkistysaineena pelkistämään metallioksideja tai -klorideja ja vapauttamaan metalleja. Vetyä käytetään kemianteollisuudessa, kuten ammoniakin tuotantoon Haber-prosessissa. Nestemäistä vetyä käytetään polttoaineena raketeissa ja ajoneuvoissa.

deuterium

Deuterium on yksi vedyn isotoopeista. Se on vakaa isotooppi, jonka luonnollinen runsaus on 0,015%. Deuteriumin ytimessä on protoni ja neutroni. Siksi sen massa on kaksi ja atominumero on yksi. Tätä kutsutaan myös raskaaksi vedyksi. Deuterium näkyy ²H. Mutta yleisimmin sitä edustaa D. Deuterium voi esiintyä diatomisena kaasumaisena molekyylinä, jonka kemiallinen kaava D₂. Mahdollisuus liittyä kahteen D-atomiin luonnossa on kuitenkin heikko deuteriumin pienemmän määrän vuoksi. Siksi enimmäkseen deuterium on sitoutunut a ¹H-atomi tuottaa kaasua nimeltä HD (vetydeuteridi). Kaksi deuteriumatomia voivat sitoutua hapen kanssa muodostaen vesianalogin D₂O, joka tunnetaan myös nimellä raskas vesi. Deuteriumilla olevilla molekyyleillä on erilaisia ​​kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia kuin niiden vetyanalogilla. Esimerkiksi deuteriumilla voi olla kineettinen isotooppivaikutus. Deutetoidut yhdisteet osoittavat ominaisia ​​eroja NMR: ssä, IR: ssä ja massaspektroskopiassa, joten ne voidaan tunnistaa käyttämällä näitä menetelmiä. Deuteriumilla on yhden spin. Joten NMR: ssä deuteriumkytkentä antaa triplettin. IR-spektroskopia absorboi erilaisen IR-taajuuden kuin vety. Suurten massaerojen vuoksi massaspektroskopiassa deuterium voidaan erottaa vedystä.