Deitērijs pret ūdeņradi
Vienā elementa atomi var būt dažādi. Šos viena un tā paša elementa dažādos atomus sauc par izotopiem. Tie atšķiras viens no otra ar atšķirīgu neitronu skaitu. Tā kā neitronu skaits ir atšķirīgs, atšķiras arī to masas skaitlis. Elementiem var būt vairāki izotopi. Katra izotopa raksturs veicina elementa dabu. Deitērijs ir ūdeņraža izotops, un nākamajā rakstā ir aprakstītas to atšķirības.
Ūdeņradis
Ūdeņradis ir pirmais un mazākais elements periodiskajā tabulā, ko apzīmē ar H. Tam ir viens elektrons un viens protons. Periodiskajā tabulā tas ir klasificēts 1. grupā un 1. periodā, ņemot vērā tā elektronu konfigurāciju: 1s1 Ūdeņradis var uzņemt elektronu, veidojot negatīvi lādētu jonu, vai var viegli nodot elektronu. radīt pozitīvi lādētu protonu vai koplietot elektronu, lai izveidotu kovalentās saites. Šīs spējas dēļ ūdeņradis atrodas daudzās molekulās, un tas ir ļoti bagātīgs elements zemē. Ūdeņradim ir trīs izotopi, kas nosaukti kā protijs - 1H (bez neitronu), deitērijs-2H (viens neitrons) un tritijs- 3H (divi neitroni). Protium ir visizplatītākais no trim, kuru relatīvais daudzums ir aptuveni 99%. Ūdeņradis gāzes fāzē pastāv kā divatomu molekula (H2), un tā ir bezkrāsaina gāze bez smaržas. Turklāt ūdeņradis ir ļoti viegli uzliesmojoša gāze, un tas deg ar gaiši zilu liesmu. Ūdeņradis normālā istabas temperatūrā nav īpaši reaģējošs. Tomēr augstā temperatūrā tas var ātri reaģēt. H2 ir nulles oksidācijas stāvoklī; tāpēc tas var darboties kā reducētājs, lai reducētu metālu oksīdus vai hlorīdus un atbrīvotu metālus. Ūdeņradi izmanto ķīmiskajā rūpniecībā, piemēram, amonjaka ražošanā Hābera procesā. Šķidru ūdeņradi izmanto kā degvielu raķetēs un transportlīdzekļos.
Deitērijs
Deitērijs ir viens no ūdeņraža izotopiem. Tas ir stabils izotops ar 0,015% dabisko pārpilnību. Deitērija kodolā ir protons un neitrons. Tāpēc tā masas skaitlis ir divi, un atomskaitlis ir viens. To sauc arī par smago ūdeņradi. Deitērijs tiek parādīts kā 2H. Bet visbiežāk to attēlo ar D. Deitērijs var pastāvēt kā divatomu gāzveida molekula ar ķīmisko formulu D2 Tomēr iespēja savienot divus D atomus dabā ir maza, jo ir mazāks daudzums. deitērija. Tāpēc galvenokārt deitērijs ir saistīts ar 1H atomu, veidojot gāzi, ko sauc par HD (ūdeņraža deiterīdu). Divi deitērija atomi var saistīties ar skābekli, veidojot ūdens analogu D2O, ko sauc arī par smago ūdeni. Molekulām ar deitēriju ir atšķirīgas ķīmiskās un fizikālās īpašības nekā to ūdeņraža analogam. Piemēram, deitērijs var uzrādīt kinētisku izotopu efektu. Deuterētiem savienojumiem ir raksturīgas atšķirības KMR, IR un masas spektroskopijā, tāpēc tos var identificēt, izmantojot šīs metodes. Deitērija spins ir viens. Tātad KMR deitērija savienojums dod tripletu. IR spektroskopijā tas absorbē atšķirīgu IR frekvenci nekā ūdeņradis. Lielo masu atšķirību dēļ masu spektroskopijā deitēriju var atšķirt no ūdeņraža.
Kāda ir atšķirība starp ūdeņradi un deitēriju?
• Deitērijs ir ūdeņraža izotops.
• Salīdzinot ar citiem ūdeņraža izotopiem, deitērija masas skaitlis ir divi (viens neitrons un viens protons kodolā).
• Ūdeņraža atomu svars ir 1,007947, savukārt deitērija masa ir 2,014102.
• Ja ūdeņraža vietā molekulās ir iekļauts deitērijs, atšķiras noteiktas īpašības, piemēram, saites enerģija un saites garums.
