Unterschied zwischen Deuterium und Wasserstoff

Deuterium gegen Wasserstoff

Atome desselben Elements können unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Atome desselben Elements werden Isotope bezeichnet. Sie unterscheiden sich voneinander, indem sie unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben. Da die Neutronenzahl unterschiedlich ist, unterscheidet sich auch ihre Massenzahl. Elemente können mehrere Isotope haben. Die Natur jedes Isotops trägt zur Natur eines Elements bei. Deuterium ist ein Wasserstoffisotop und der folgende Artikel beschreibt ihre Unterschiede.

Wasserstoff

Wasserstoff ist das erste und kleinste Element in der Periodenzüchter, das als h bezeichnet wird. Es hat ein Elektron und ein Proton. Es wird aufgrund seiner Elektronenkonfiguration unter Gruppe 1 und Periode 1 in der Periodenzüchttabelle kategorisiert: 1s¹. Wasserstoff kann ein Elektron aufnehmen, um ein negativ geladenes Ion zu bilden oder das Elektron leicht zu spenden, um ein positiv geladenes Proton zu erzeugen oder das Elektron zu teilen, um kovalente Bindungen herzustellen. Aufgrund dieser Fähigkeit ist Wasserstoff in einer großen Anzahl von Molekülen vorhanden und ist ein sehr häufiges Element in der Erde. Wasserstoff hat drei Isotope, die als Protium bezeichnet werden-¹H (keine Neutronen), Deuterium-²H (ein Neutron) und Tritium- ³H (zwei Neutronen).  Protium ist am häufigsten unter drei mit etwa 99% relativer Häufigkeit. Wasserstoff existiert als Diatommolekül (H₂) in der Gasphase, und es ist ein farbloses, geruchloses Gas. Darüber hinaus ist Wasserstoff ein extrem brennbares Gas und brennt mit einer hellblauen Flamme. Wasserstoff unter normaler Raumtemperatur ist nicht sehr reaktiv. Bei hohen Temperaturen kann es jedoch schnell reagieren. H₂ ist im Null -Oxidationszustand; Daher kann es als Reduktionsmittel wirken, um Metalloxide oder Chloride zu reduzieren und Metalle freizusetzen. Wasserstoff wird in chemischen Industrien verwendet, wie beispielsweise für die Ammoniakproduktion im Haberprozess. Flüssiger Wasserstoff wird als Brennstoff in Raketen und Fahrzeugen verwendet.

Deuterium

Deuterium ist einer der Isotope von Wasserstoff. Es ist ein stabiles Isotop mit 0.015% natürliche Häufigkeit. Es gibt ein Proton und ein Neutron im Kern von Deuterium. Daher beträgt die Massenzahl zwei und die Atomzahl eine. Dies ist auch als schwerer Wasserstoff bekannt. Deuterium wird als gezeigt ²H. Aber am häufigsten wird es mit D dargestellt. Deuterium kann als diatomisches Gasmolekül mit der chemischen Formel D existieren₂. Die Möglichkeit, zwei D -Atome in der Natur zu beitreten. Daher ist meistens Deuterium an a gebunden ¹H Atom herstellt ein Gas namens HD (Wasserstoff Deuterid).  Zwei Deuteriumatome können mit einem Sauerstoff binden, um das Wasseranalog zu bilden D₂O, das auch als schweres Wasser bekannt ist. Moleküle mit Deuterium zeigen unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften als das Wasserstoffanalogon von ihnen. Zum Beispiel kann Deuterium einen kinetischen Isotopeffekt aufweisen. Deuterierte Verbindungen zeigen charakteristische Unterschiede in der NMR, IR- und Massenspektroskopie können daher mit diesen Methoden identifiziert werden. Deuterium hat einen Dreh von einem. In NMR gibt die Deuterium -Kopplung ein Triplett. Es absorbiert eine andere IR -Frequenz als Wasserstoff in der IR -Spektroskopie. Aufgrund des großen Massenunterschieds kann in Massenspektroskopie Deuterium von Wasserstoff unterschieden werden.