Perbezaan antara deuterium dan hidrogen

Deuterium vs hidrogen

Atom elemen yang sama boleh berbeza. Atom yang berbeza dari elemen yang sama dipanggil isotop. Mereka berbeza antara satu sama lain dengan mempunyai bilangan neutron yang berlainan. Oleh kerana nombor neutron berbeza, nombor jisim mereka juga berbeza. Unsur mungkin mempunyai beberapa isotop. Sifat setiap isotop menyumbang kepada sifat elemen. Deuterium adalah isotop hidrogen dan artikel berikut menerangkan perbezaan mereka.

Hidrogen

Hidrogen adalah elemen pertama dan terkecil dalam jadual berkala, yang dilambangkan sebagai h. Ia mempunyai satu elektron dan satu proton. Ia dikategorikan di bawah Kumpulan 1 dan Tempoh 1 dalam jadual berkala kerana konfigurasi elektronnya: 1s¹. Hidrogen boleh mengambil elektron untuk membentuk ion yang dikenakan negatif, atau dengan mudah boleh mendermakan elektron untuk menghasilkan proton yang dikenakan positif atau berkongsi elektron untuk membuat ikatan kovalen. Kerana keupayaan ini, hidrogen hadir dalam sejumlah besar molekul, dan ia adalah unsur yang sangat banyak di bumi. Hidrogen mempunyai tiga isotop yang dinamakan sebagai Protium-¹H (tiada neutron), deuterium-²H (satu neutron) dan tritium- ³H (dua neutron).  Protium adalah yang paling banyak di antara tiga yang mempunyai kira -kira 99% kelimpahan relatif. Hidrogen wujud sebagai molekul diatom (h₂) dalam fasa gas, dan ia adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Tambahan pula, hidrogen adalah gas yang sangat mudah terbakar, dan ia terbakar dengan api biru pucat. Hidrogen, di bawah suhu bilik biasa, tidak begitu reaktif. Walau bagaimanapun, pada suhu tinggi, ia boleh bertindak balas dengan pantas. H₂ berada dalam keadaan pengoksidaan sifar; Oleh itu, ia boleh bertindak sebagai ejen pengurangan, untuk mengurangkan oksida logam atau klorida dan melepaskan logam. Hidrogen digunakan dalam industri kimia seperti pengeluaran ammonia dalam proses haber. Hidrogen cecair digunakan sebagai bahan bakar dalam roket dan kenderaan.

Deuterium

Deuterium adalah salah satu isotop hidrogen. Ia adalah isotop yang stabil dengan 0.015% kelimpahan semula jadi. Terdapat proton dan neutron dalam nukleus deuterium. Oleh itu, bilangan jisimnya adalah dua, dan nombor atom adalah satu. Ini juga dikenali sebagai hidrogen berat. Deuterium ditunjukkan sebagai ²H. Tetapi yang paling biasa ia diwakili dengan d. Deuterium boleh wujud sebagai molekul gas diatomik dengan formula kimia d₂. Walau bagaimanapun, kemungkinan menyertai dua atom D adalah rendah disebabkan oleh kelimpahan deuterium yang lebih rendah. Oleh itu, kebanyakannya deuterium terikat kepada a ¹H atom membuat gas yang dipanggil HD (hidrogen deuteride).  Dua atom deuterium boleh mengikat dengan oksigen untuk membentuk analog air d₂O, yang juga dikenali sebagai air berat. Molekul dengan deuterium menunjukkan sifat kimia dan fizikal yang berbeza daripada analog hidrogen mereka. Contohnya, deuterium dapat mempamerkan kesan isotop kinetik. Sebatian deuterated menunjukkan perbezaan ciri dalam NMR, IR dan spektroskopi massa, oleh itu, dapat dikenal pasti menggunakan kaedah tersebut. Deuterium mempunyai putaran satu. Jadi di NMR, gandingan deuterium memberikan triplet. Ia menyerap kekerapan IR yang berbeza daripada hidrogen dalam spektroskopi IR. Oleh kerana perbezaan besar -besaran, dalam spektroskopi massa, deuterium boleh dibezakan dari hidrogen.