Különbség a deutérium és a hidrogén között

Deutérium vs hidrogén

Ugyanazon elem atomjai különbözhetnek. Ugyanazon elem ezeket a különböző atomokat izotópoknak nevezzük. Különböznek egymástól az, hogy eltérő számú neutronnal rendelkeznek. Mivel a neutronszám eltérő, tömegük is eltérő. Az elemeknek több izotópja lehet. Az egyes izotópok jellege hozzájárul az elem természetéhez. A deutérium hidrogén-izotóp, és a következő cikk ismerteti azok különbségeit.

Hidrogén

A hidrogén az első és a legkisebb elem a periódusos táblázatban, amelyet H-vel jelölnek. Egy elektron és egy proton van. Az időszakos táblázatban az 1. csoport és az 1. időszak kategóriájába sorolják, elektronkonfigurációja miatt: 1s¹. A hidrogén felvehet egy elektronot egy negatív töltésű ion létrehozásához, vagy könnyen eladhatja az elektronot egy pozitív töltésű proton előállításához, vagy megoszthatja az elektronot kovalens kötések létrehozásához. Ennek a képességnek köszönhetően a hidrogén nagy számban található molekulában, és nagyon bőséges elem a földön. A hidrogénnek három izotópja van, amelyeket protumnak neveznek-¹H (nincsenek neutronok), deutérium-²H (egy neutron) és trícium- ³H (két neutron). A Protium a leggyakoribb azok közül a három közül, amelyek relatív bősége körülbelül 99%. A hidrogén diatómás molekulaként létezik (H₂) a gázfázisban, és ez színtelen, szagtalan gáz. Ezenkívül a hidrogén rendkívül gyúlékony gáz, és halványkék lánggal ég. A hidrogén normál szobahőmérsékleten nem túl reakcióképes. Magas hőmérsékleten azonban gyorsan reagálhat. H₂ nulla oxidációs állapotban van; ezért redukálószerként képes működni a fém-oxidok vagy -kloridok redukciójában és a fémek felszabadításában. A hidrogént a vegyiparban használják, például az ammónia előállításához a Haber-folyamatban. A folyékony hidrogént tüzelőanyagként használják rakétákban és járművekben.

deutérium

A deutérium az egyik hidrogénizotóp. Stabil izotóp, 0,015% természetes bőséggel. A deutérium magjában proton és neutron található. Ezért ennek tömegszáma kettő, és az atomi száma egy. Ezt nehéz hidrogénnek is nevezik. A deutériumot ez jelzi ²H. De leggyakrabban a D. ábrán mutatjuk be. A deutérium diatómás gáznemű molekulaként létezhet, amelynek képlete D₂. A természetben két D-atom csatlakozásának lehetősége azonban kevés, mivel a deutérium alacsonyabb. Ezért leginkább a deutérium kötődik a ¹H-atomból HD (hidrogén-deuterid) nevű gázt állítanak elő. Két deutérium atom kötődik oxigénnel, hogy D vízanalógot képezzen₂O, amelyet nehézvíznek is neveznek. A deutériummal rendelkező molekulák más kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, mint ezek hidrogén-analógjai. Például a deutérium kinetikus izotóphatást mutathat. A deuterált vegyületek jellemző különbségeket mutatnak az NMR, IR és tömegspektroszkópiában, ezért ezen módszerekkel azonosíthatók. A deutériumnak egy centrifugája van. Tehát az NMR-ben a deutérium-kapcsolás hármast eredményez. Az IR-spektroszkópiában eltérő IR frekvenciát vesz fel, mint a hidrogén. A nagy tömegkülönbség miatt a tömegspektroszkópiában a deutérium megkülönböztethető a hidrogéntől.