Devterij proti vodiku
Atomi istega elementa so lahko različni. Te različne atome istega elementa imenujemo izotopi. Med seboj se razlikujejo po tem, da imajo različno število nevtronov. Ker je število nevtronov različno, se razlikuje tudi njihovo masno število. Elementi imajo lahko več izotopov. Narava vsakega izotopa prispeva k naravi elementa. Devterij je izotop vodika in naslednji članek opisuje njihove razlike.
vodik
Vodik je prvi in najmanjši element v periodnem sistemu, ki ga označujemo z H. Ima en elektron in en proton. Zaradi svoje elektronske konfiguracije je razvrščen v skupino 1 in obdobje 1 v periodnem sistemu: 1s1 Vodik lahko prevzame elektron, da tvori negativno nabit ion, ali pa ga zlahka odda. za proizvodnjo pozitivno nabitega protona ali delitev elektrona za nastanek kovalentnih vezi. Zaradi te sposobnosti je vodik prisoten v velikem številu molekul in je zelo razširjen element v zemlji. Vodik ima tri izotope, imenovane protij-1H (brez nevtronov), devterij-2H (en nevtron) in tritij- 3H (dva nevtrona). Protij je najpogostejši med tremi in ima približno 99 % relativno številčnost. Vodik obstaja kot dvoatomna molekula (H2) v plinski fazi in je plin brez barve in vonja. Poleg tega je vodik izjemno vnetljiv plin in gori s bledo modrim plamenom. Vodik pri normalni sobni temperaturi ni zelo reaktiven. Pri visokih temperaturah pa se lahko hitro odzove. H2 je v ničelnem oksidacijskem stanju; zato lahko deluje kot redukcijsko sredstvo, za redukcijo kovinskih oksidov ali kloridov in sproščanje kovin. Vodik se uporablja v kemični industriji, na primer za proizvodnjo amoniaka v procesu Haber. Tekoči vodik se uporablja kot gorivo v raketah in vozilih.
devterij
Devterij je eden od izotopov vodika. Je stabilen izotop z 0,015 % naravne razširjenosti. V jedru devterija sta proton in nevtron. Zato je njegovo masno število dve, atomsko število pa ena. To je znano tudi kot težki vodik. Devterij je prikazan kot 2H. Najpogosteje pa je predstavljen z D. Devterij lahko obstaja kot dvoatomna plinasta molekula s kemijsko formulo D2 Vendar pa je možnost združevanja dveh atomov D v naravi majhna zaradi manjše številčnosti devterija. Zato je večinoma devterij vezan na atom 1H, ki tvori plin, imenovan HD (vodikov devterid). Dva atoma devterija se lahko vežeta s kisikom in tvorita vodni analog D2O, ki je znan tudi kot težka voda. Molekule z devterijem kažejo drugačne kemijske in fizikalne lastnosti kot njihov vodikov analog. Na primer, devterij lahko kaže kinetični izotopski učinek. Devterirane spojine kažejo značilne razlike v NMR, IR in masni spektroskopiji, zato jih je mogoče identificirati s temi metodami. Devterij ima spin ena. Torej pri NMR spojina devterija daje triplet. V IR spektroskopiji absorbira drugačno IR frekvenco kot vodik. Zaradi velike razlike v masi lahko v masni spektroskopiji devterij ločimo od vodika.
Kakšna je razlika med vodikom in devterijem?
• Devterij je izotop vodika.
• V primerjavi z drugimi izotopi vodika ima devterij masno število dva (en nevtron in en proton v jedru).
• Atomska teža vodika je 1,007947, medtem ko je masa devterija 2,014102.
• Ko je devterij vgrajen v molekule namesto vodika, se nekatere lastnosti, kot sta energija vezi in dolžina vezi, razlikujejo.
