Deuteris prieš vandenilį
To paties elemento atomai gali būti skirtingi. Šie skirtingi to paties elemento atomai vadinami izotopais. Jie skiriasi vienas nuo kito tuo, kad turi skirtingą neutronų skaičių. Kadangi neutronų skaičius yra skirtingas, skiriasi ir jų masės skaičius. Elementai gali turėti keletą izotopų. Kiekvieno izotopo prigimtis prisideda prie elemento prigimties. Deuteris yra vandenilio izotopas, o kitame straipsnyje aprašomi jų skirtumai.
Vandenilis
Vandilis yra pirmasis ir mažiausias periodinės lentelės elementas, kuris žymimas H. Jame yra vienas elektronas ir vienas protonas. Periodinėje lentelėje jis priskiriamas 1 grupei ir 1 periodui dėl savo elektronų konfigūracijos: 1s1 Vandenilis gali paimti elektroną, sudarydamas neigiamo krūvio joną, arba gali lengvai paaukoti elektroną. sukurti teigiamai įkrautą protoną arba pasidalyti elektronu kovalentiniams ryšiams sudaryti. Dėl šio gebėjimo vandenilis yra daugelyje molekulių ir yra labai gausus elementas žemėje. Vandenilyje yra trys izotopai, pavadinti protiumu - 1H (be neutronų), deuteriu-2H (vienas neutronas) ir tritis- 3H (du neutronai). Protium yra gausiausia iš trijų, kurių santykinis gausumas yra apie 99%. Vandenilis egzistuoja kaip dviatomė molekulė (H2) dujų fazėje ir yra bespalvės, bekvapės dujos. Be to, vandenilis yra ypač degios dujos ir dega šviesiai mėlyna liepsna. Vandenilis normalioje kambario temperatūroje nėra labai reaktyvus. Tačiau esant aukštai temperatūrai, jis gali greitai reaguoti. H2 yra nulinėje oksidacijos būsenoje; todėl jis gali veikti kaip reduktorius, redukuoti metalų oksidus ar chloridus ir išlaisvinti metalus. Vandenilis naudojamas chemijos pramonėje, pavyzdžiui, amoniako gamybai Haber procese. Skystas vandenilis naudojamas kaip kuras raketose ir transporto priemonėse.
Deuterium
Deuteris yra vienas iš vandenilio izotopų. Tai stabilus izotopas, kurio natūralus gausumas yra 0,015%. Deuterio branduolyje yra protonas ir neutronas. Todėl jo masės skaičius yra du, o atominis skaičius yra vienas. Tai taip pat žinoma kaip sunkusis vandenilis. Deuteris rodomas kaip 2H. Tačiau dažniausiai jis vaizduojamas su D. Deuteris gali egzistuoti kaip dviatomė dujinė molekulė, kurios cheminė formulė D2 Tačiau galimybė gamtoje sujungti du D atomus yra maža dėl mažesnio gausumo. deuterio. Todėl dažniausiai deuteris yra prijungtas prie 1H atomo, sudarydamas dujas, vadinamas HD (vandenilio deuteridas). Du deuterio atomai gali jungtis su deguonimi ir sudaryti vandens analogą D2O, kuris taip pat žinomas kaip sunkusis vanduo. Molekulės su deuteriu pasižymi kitokiomis cheminėmis ir fizinėmis savybėmis nei jų vandenilio analogas. Pavyzdžiui, deuteris gali turėti kinetinį izotopų poveikį. Deuteruoti junginiai pasižymi būdingais BMR, IR ir masių spektroskopijos skirtumais, todėl juos galima identifikuoti šiais metodais. Deuterio sukimasis yra vienas. Taigi BMR deuterio sujungimas suteikia tripletą. IR spektroskopijoje jis sugeria skirtingą IR dažnį nei vandenilis. Dėl didelio masių skirtumo masių spektroskopijoje deuteris gali būti atskirtas nuo vandenilio.
Kuo skiriasi vandenilis ir deuteris?
• Deuteris yra vandenilio izotopas.
• Palyginti su kitais vandenilio izotopais, deuterio masės skaičius yra du (vienas neutronas ir vienas protonas branduolyje).
• Vandenilio atominė masė yra 1,007947, o deuterio masė yra 2,014102.
• Kai į molekules vietoj vandenilio įtraukiamas deuteris, skiriasi tam tikros savybės, pvz., ryšio energija ir jungties ilgis.
