Deuterium vs Hydrogen
Atomer av samme grunnstoff kan være forskjellige. Disse forskjellige atomene av samme grunnstoff kalles isotoper. De er forskjellige fra hverandre ved å ha ulikt antall nøytroner. Siden nøytrontallet er forskjellig, er massetallet også forskjellig. Elementer kan ha flere isotoper. Naturen til hver isotop bidrar til naturen til et element. Deuterium er en hydrogenisotop, og den følgende artikkelen beskriver forskjellene deres.
Hydrogen
Hydrogen er det første og minste grunnstoffet i det periodiske system, som er betegnet som H. Det har ett elektron og ett proton. Det er kategorisert under gruppe 1 og periode 1 i det periodiske systemet på grunn av elektronkonfigurasjonen: 1s1 Hydrogen kan ta opp et elektron for å danne et negativt ladet ion, eller kan enkelt donere elektronet å produsere et positivt ladet proton eller dele elektronet for å lage kovalente bindinger. På grunn av denne evnen er hydrogen tilstede i et stort antall molekyler, og det er et svært rikelig grunnstoff i jorden. Hydrogen har tre isotoper navngitt som protium-1H (ingen nøytroner), deuterium-2H (ett nøytron) og tritium- 3H (to nøytroner). Protium er det mest tallrike blant tre med omtrent 99% relativ overflod. Hydrogen eksisterer som et diatomisk molekyl (H2) i gassfasen, og det er en fargeløs, luktfri gass. Videre er hydrogen en ekstremt brannfarlig gass, og den brenner med en lyseblå flamme. Hydrogen, under normal romtemperatur, er lite reaktivt. Men i høye temperaturer kan den reagere raskt. H2 er i null oksidasjonstilstand; derfor kan det fungere som et reduksjonsmiddel, for å redusere metalloksider eller klorider og frigjøre metaller. Hydrogen brukes i kjemisk industri som for ammoniakkproduksjon i Haber-prosessen. Flytende hydrogen brukes som drivstoff i raketter og kjøretøy.
Deuterium
Deuterium er en av isotopene til hydrogen. Det er en stabil isotop med 0,015% naturlig overflod. Det er et proton og et nøytron i kjernen til deuterium. Derfor er massetallet til det to, og atomnummeret er ett. Dette er også kjent som tungt hydrogen. Deuterium vises som 2H. Men oftest er det representert med D. Deuterium kan eksistere som et diatomisk gassmolekyl med den kjemiske formelen D2 Muligheten for å sammenføye to D-atomer i naturen er imidlertid lav på grunn av den lavere forekomsten av deuterium. Derfor er for det meste deuterium bundet til et 1H-atom som lager en gass k alt HD (hydrogen-deuterid). To deuteriumatomer kan binde seg med et oksygen for å danne vannanalogen D2O, som også er kjent som tungtvann. Molekyler med deuterium viser andre kjemiske og fysiske egenskaper enn hydrogenanalogen av dem. For eksempel kan deuterium vise kinetisk isotopeffekt. Deutererte forbindelser viser karakteristiske forskjeller i NMR, IR og massespektroskopi, og kan derfor identifiseres ved bruk av disse metodene. Deuterium har en spinn på ett. Så i NMR gir deuteriumkobling en triplett. Den absorberer en annen IR-frekvens enn hydrogen i IR-spektroskopi. På grunn av stor masseforskjell, i massespektroskopi, kan deuterium skilles fra hydrogen.
Hva er forskjellen mellom hydrogen og deuterium?
• Deuterium er en isotop av hydrogen.
• Sammenlignet med andre hydrogenisotoper har deuterium et massetall på to (ett nøytron og ett proton i kjernen).
• Atomvekten til hydrogen er 1,007947, mens massen til deuterium er 2,014102.
• Når deuterium er inkorporert i molekyler i stedet for hydrogen, er visse egenskaper som bindingsenergi og bindingslengde forskjellige.
