Skillnaden mellan deuterium och väte

2024 Författare: Alex Aldridge | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:50

Deuterium vs Hydrogen

Atomer av samma grundämne kan vara olika. Dessa olika atomer av samma grundämne kallas isotoper. De skiljer sig från varandra genom att ha olika antal neutroner. Eftersom neutronnumret är olika skiljer sig även deras massatal. Element kan ha flera isotoper. Varje isotops natur bidrar till ett elements natur. Deuterium är en väteisotop och följande artikel beskriver deras skillnader.

väte

Väte är det första och minsta grundämnet i det periodiska systemet, som betecknas som H. Det har en elektron och en proton. Det är kategoriserat under grupp 1 och period 1 i det periodiska systemet på grund av dess elektronkonfiguration: 1s¹ Väte kan ta upp en elektron för att bilda en negativt laddad jon, eller kan enkelt donera elektronen att producera en positivt laddad proton eller dela elektronen för att göra kovalenta bindningar. På grund av denna förmåga finns väte i ett stort antal molekyler, och det är ett mycket rikligt grundämne i jorden. Väte har tre isotoper namngivna som protium-¹H (inga neutroner), deuterium-²H (en neutron) och tritium- ³H (två neutroner). Protium är det vanligaste bland tre med cirka 99% relativ förekomst. Väte finns som en diatomisk molekyl (H₂) i gasfasen, och det är en färglös, luktfri gas. Dessutom är väte en extremt brandfarlig gas, och den brinner med en ljusblå låga. Väte, vid normal rumstemperatur, är inte särskilt reaktivt. Men i höga temperaturer kan den reagera snabbt. H_{2 är i oxidationstillståndet noll; därför kan det fungera som ett reduktionsmedel, för att reducera metalloxider eller klorider och frigöra metaller. Väte används i kemisk industri som till exempel för ammoniakproduktion i Haberprocessen. Flytande väte används som bränsle i raketer och fordon.}

Deuterium

Deuterium är en av isotoper av väte. Det är en stabil isotop med 0,015% naturligt överflöd. Det finns en proton och en neutron i kärnan av deuterium. Därför är dens massatal två, och atomnumret är ett. Detta är också känt som det tunga vätet. Deuterium visas som ²H. Men oftast representeras den med D. Deuterium kan existera som en diatomisk gasformig molekyl med den kemiska formeln D₂ Möjligheten att förena två D-atomer i naturen är dock liten på grund av den lägre förekomsten av deuterium. Därför är mestadels deuterium bundet till en ¹H-atom som gör en gas som kallas HD (vätedeuterid). Två deuteriumatomer kan binda med ett syre för att bilda vattenanalogen D_{2O, som också kallas tungt vatten. Molekyler med deuterium visar andra kemiska och fysikaliska egenskaper än väteanalogen av dem. Till exempel kan deuterium uppvisa kinetisk isotopeffekt. Deutererade föreningar visar karakteristiska skillnader i NMR, IR och masspektroskopi och kan därför identifieras med dessa metoder. Deuterium har en snurr på ett. Så i NMR ger deuteriumkoppling en triplett. Den absorberar en annan IR-frekvens än väte i IR-spektroskopi. På grund av stor massskillnad, i masspektroskopi, kan deuterium särskiljas från väte.}

Vad är skillnaden mellan väte och deuterium?

• Deuterium är en isotop av väte.

• Jämfört med andra väteisotoper har deuterium massan två (en neutron och en proton i kärnan).

• Atomvikten för väte är 1,007947, medan massan av deuterium är 2,014102.

• När deuterium inkorporeras i molekyler istället för väte, skiljer sig vissa egenskaper som bindningsenergi och bindningslängd.