Deuter kontra wodór
Atomy tego samego pierwiastka mogą się różnić. Te różne atomy tego samego pierwiastka nazywane są izotopami. Różnią się one od siebie różną liczbą neutronów. Ponieważ liczba neutronów jest inna, ich liczba masowa również się różni. Pierwiastki mogą mieć kilka izotopów. Natura każdego izotopu wpływa na charakter pierwiastka. Deuter jest izotopem wodoru, a poniższy artykuł opisuje ich różnice.
Wodór
Wodór jest pierwszym i najmniejszym pierwiastkiem w układzie okresowym, oznaczonym jako H. Ma jeden elektron i jeden proton. Jest sklasyfikowany w grupie 1 i okresie 1 w układzie okresowym ze względu na jego konfigurację elektronową: 1s1 Wodór może przyjmować elektron, tworząc ujemnie naładowany jon, lub może łatwo oddać elektron do wytworzenia dodatnio naładowanego protonu lub dzielenia się elektronem w celu utworzenia wiązań kowalencyjnych. Ze względu na tę zdolność wodór jest obecny w wielu molekułach i jest pierwiastkiem bardzo obfitym w Ziemi. Wodór ma trzy izotopy nazwane jako prot-1H (bez neutronów), deuter-2H (jeden neutron) i tryt- 3H (dwa neutrony). Protium jest najliczniejsze spośród trzech, ma około 99% względnej obfitości. Wodór istnieje jako dwuatomowa cząsteczka (H2) w fazie gazowej i jest bezbarwnym, bezwonnym gazem. Ponadto wodór jest niezwykle palnym gazem i pali się jasnoniebieskim płomieniem. Wodór w normalnej temperaturze pokojowej nie jest bardzo reaktywny. Jednak w wysokich temperaturach może szybko reagować. H2 jest w stanie zerowego utlenienia; dlatego może działać jako środek redukujący, redukujący tlenki lub chlorki metali i uwalniający metale. Wodór jest wykorzystywany w przemyśle chemicznym, np. do produkcji amoniaku w procesie Habera. Ciekły wodór jest używany jako paliwo w rakietach i pojazdach.
Deuter
Deuter to jeden z izotopów wodoru. Jest to stabilny izotop o naturalnej liczebności 0,015%. W jądrze deuteru znajduje się proton i neutron. Dlatego jego liczba masowa wynosi dwa, a liczba atomowa to jeden. Jest to również znane jako ciężki wodór. Deuter jest pokazany jako 2H. Ale najczęściej jest reprezentowany przez D. Deuter może istnieć jako dwuatomowa cząsteczka gazowa o wzorze chemicznym D2 Jednak możliwość połączenia dwóch atomów D w przyrodzie jest niewielka ze względu na mniejszą liczebność deuteru. Dlatego też, głównie deuter jest związany z atomem 1H, tworząc gaz zwany HD (deuterek wodoru). Dwa atomy deuteru mogą związać się z tlenem, tworząc analog wody D2O, który jest również znany jako ciężka woda. Cząsteczki z deuterem wykazują inne właściwości chemiczne i fizyczne niż ich odpowiednik wodorowy. Na przykład deuter może wykazywać kinetyczny efekt izotopowy. Związki deuterowane wykazują charakterystyczne różnice w NMR, IR i spektroskopii masowej, dlatego mogą być identyfikowane tymi metodami. Deuter ma spin jednego. Tak więc w NMR sprzęganie deuteru daje tryplet. Pochłania inną częstotliwość IR niż wodór w spektroskopii IR. Ze względu na dużą różnicę mas, w spektroskopii masowej deuter można odróżnić od wodoru.
Jaka jest różnica między wodorem a deuterem?
• Deuter jest izotopem wodoru.
• W porównaniu z innymi izotopami wodoru, deuter ma liczbę masową dwa (jeden neutron i jeden proton w jądrze).
• Masa atomowa wodoru wynosi 1,007947, a masa deuteru 2,014102.
• Gdy deuter jest włączony do cząsteczek zamiast wodoru, pewne właściwości, takie jak energia wiązania i długość wiązania, różnią się.
