Forskel mellem Deuterium og Hydrogen

Deuterium vs brint

Atomer med det samme element kan være forskellige. Disse forskellige atomer af det samme element kaldes isotoper. De er forskellige fra hinanden ved at have forskellige antal neutroner. Da neutrontalet er forskelligt, er deres massetal også forskellige. Elementer kan have flere isotoper. Arten af ​​hver isotop bidrager til et elements natur. Deuterium er en hydrogenisotop, og den følgende artikel beskriver deres forskelle.

Hydrogen

Brint er det første og det mindste element i den periodiske tabel, der betegnes som H. Det har en elektron og en proton. Det er kategoriseret under gruppe 1 og periode 1 i den periodiske tabel på grund af dens elektronkonfiguration: 1s¹. Brint kan optage et elektron for at danne en negativt ladet ion, eller kan let donere elektronet til at producere et positivt ladet proton eller dele elektronet for at danne kovalente bindinger. På grund af denne evne er brint til stede i et stort antal molekyler, og det er et meget rigeligt element i jorden. Brint har tre isotoper kaldet protium-¹H (ingen neutroner), deuterium-²H (en neutron) og tritium- ³H (to neutroner). Protium er den mest udbredte blandt tre med relativ 99% overflod. Hydrogen findes som et diatomisk molekyle (H₂) i gasfasen, og det er en farveløs, lugtfri gas. Endvidere er brint en ekstremt brandfarlig gas, og det brænder med en lyseblå flamme. Brint under normal stuetemperatur er ikke meget reaktivt. I høje temperaturer kan det dog reagere hurtigt. H₂ er i nul-oxidationstilstand; derfor kan det fungere som et reduktionsmiddel, til at reducere metaloxider eller chlorider og frigive metaller. Brint bruges i kemiske industrier såsom til ammoniakproduktion i Haber-processen. Flydende brint bruges som brændstof i raketter og køretøjer.

Deuterium

Deuterium er en af ​​isotoperne af brint. Det er en stabil isotop med 0,015% naturlig overflod. Der er et proton og et neutron i kernen af ​​deuterium. Derfor er masseantallet to, og atomnummeret er et. Dette er også kendt som det tunge brint. Deuterium er vist som ²H. Men hyppigst repræsenteres det med D. Deuterium kan eksistere som et diatomisk gasformigt molekyle med den kemiske formel D₂. Imidlertid er muligheden for at forbinde to D-atomer i naturen lav på grund af den lavere overflod af deuterium. Derfor er deuterium mest bundet til en ¹H-atom, der fremstiller en gas kaldet HD (hydrogen deuteride). To deuteriumatomer kan binde med et ilt til dannelse af vandanalogen D₂O, der også kaldes tungt vand. Molekyler med deuterium viser forskellige kemiske og fysiske egenskaber end hydrogenanalogen af ​​dem. For eksempel kan deuterium udvise kinetisk isotopeffekt. Deutererede forbindelser viser karakteristiske forskelle i NMR, IR og massespektroskopi, og kan derfor identificeres ved anvendelse af disse metoder. Deuterium har en spin på en. Så i NMR giver deuterium-kobling en triplet. Det absorberer en anden IR-frekvens end brint i IR-spektroskopi. På grund af stor masseforskel i massespektroskopi kan deuterium skilles fra brint.