Kluczowa różnica między ciężką i lekką wodą polega na tym, że ciężka woda ma izotop deuteru, podczas gdy lekka woda ma izotop protu.
Woda to dwutlenek wodoru (H2O). Jest to bardzo powszechny płyn, ponieważ wszyscy potrzebujemy wody do prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Woda jest naprawdę cudowną cząsteczką. Jest to najobficiej występujący związek nieorganiczny w żywej materii. Ponad 75% naszego ciała składa się z tego związku nieorganicznego. Jest składnikiem komórek i działa jako rozpuszczalnik i reagent. W tym artykule omówimy dwa rodzaje wody: wodę ciężką i lekką. Różnica między ciężką i lekką wodą polega na ich składzie chemicznym, ponieważ te formy wody zawierają izotopy wodoru, a nie atomy wodoru.
Co to jest ciężka woda?
Ciężka woda ma dwa atomy wodoru (H2O) zastąpione przez atomy deuteru. To znaczy; ma dwa atomy deuteru zamiast atomów wodoru. Jest analogiczny do wody. Deuter jest jednym z izotopów wodoru. Jądro deuteru zawiera proton i neutron. Dlatego jego liczba masowa wynosi dwa, a liczba atomowa to jeden. Ponadto deuter jest podawany jako 2H i jest znany jako ciężki wodór. Ale najczęściej jest reprezentowana przez D. Dlatego ciężka woda ma wzór cząsteczkowy D2O.
Rysunek 01: Ciężka woda dla reaktorów jądrowych
Ciężka woda jest przezroczysta i ma jasnoniebieski kolor. Może wykazywać inne właściwości chemiczne i fizyczne niż jego odpowiednik wodorowy. Masa molowa ciężkiej wody wynosi 20,0276 g mol−1 Ponadto ta forma wody jest przydatna w reaktorach jądrowych oraz badaniach procesów chemicznych i biochemicznych (stosowana jako znacznik izotropowy).
Co to jest lekka woda?
Lekka woda odnosi się do wody, H2O, która jest znana wszystkim. Woda to coś, bez czego nie możemy żyć. Dwa wodory wiążą się kowalencyjnie z atomem tlenu, tworząc cząsteczki wody. Cząsteczka uzyskuje wygięty kształt, aby zminimalizować odpychanie wiązań pojedynczych elektronów, a kąt H-O-H wynosi 104o
Rysunek 02: Lekka woda to normalna woda pitna
Woda jest przezroczystą, bezbarwną, pozbawioną smaku i zapachu cieczą i występuje w różnych postaciach, takich jak mgła, rosa, śnieg, lód, para itp. Ale przechodzi do fazy gazowej, gdy ją ogrzamy powyżej 100°C przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym. W temperaturze pokojowej jest cieczą, chociaż ma niską masę cząsteczkową 18 gmol-1
Zdolność wody do tworzenia wiązań wodorowych jest jedną z jej najbardziej unikalnych cech. Pojedyncza cząsteczka wody może tworzyć cztery wiązania wodorowe. Ponadto tlen jest bardziej elektroujemny niż wodór, dzięki czemu wiązania O-H w cząsteczce wody są polarne. Ze względu na swoją polarność i zdolność do tworzenia wiązań wodorowych woda jest silnym rozpuszczalnikiem. Jest znany jako uniwersalny rozpuszczalnik ze względu na jego zdolność do rozpuszczania dużej liczby materiałów.
Ponadto woda ma wysokie napięcie powierzchniowe i dużą przyczepność oraz siły kohezyjne. Dzięki temu może wytrzymać zmiany temperatury bez przechodzenia do postaci gazowej lub stałej. Jest to znane jako wysoka pojemność cieplna, co jest ważne dla przetrwania żywych organizmów.
Jaka jest różnica między ciężką a lekką wodą?
Woda ciężka jest formą wody, w której dwa atomy wodoru (H2O) są zastąpione przez atomy deuteru. Woda miękka to zwykła woda, która ma w swojej cząsteczce dwa atomy wodoru i atom tlenu. Tak więc kluczowa różnica między ciężką i lekką wodą polega na tym, że ciężka woda ma izotopy deuteru, podczas gdy lekka woda ma izotopy protu.
Ponadto masy molowe ciężkiej i lekkiej wody również różnią się od siebie. Masa molowa ciężkiej wody wynosi 20,0276 g/mol, a masa molowa wody lekkiej 18 g/mol. Kolejną różnicą między ciężką i lekką wodą są ich wzory chemiczne; dla ciężkiej wody jest to D2O, podczas gdy dla lekkiej wody jest to H2O.
Podsumowanie – Ciężka woda kontra lekka woda
Woda jest niezbędna dla nas wszystkich i musimy codziennie pić wystarczającą ilość wody. Istnieją dwie formy wody jako woda ciężka i woda lekka. Kluczową różnicą między ciężką i lekką wodą jest to, że ciężka woda ma izotop deuteru, podczas gdy lekka woda ma izotop protu.
