Deuterijum vs vodonik
Atomi istog elementa mogu biti različiti. Ti različiti atomi istog elementa nazivaju se izotopi. Razlikuju se jedni od drugih po tome što imaju različit broj neutrona. Pošto je broj neutrona različit, razlikuje se i njihov maseni broj. Elementi mogu imati nekoliko izotopa. Priroda svakog izotopa doprinosi prirodi elementa. Deuterijum je izotop vodonika i sljedeći članak opisuje njihove razlike.
Vodik
Vodonik je prvi i najmanji element u periodnom sistemu, koji je označen kao H. Ima jedan elektron i jedan proton. Kategoriziran je u grupu 1 i period 1 u periodnom sistemu zbog svoje elektronske konfiguracije: 1s1 Vodik može uzeti elektron da formira negativno nabijeni ion, ili može lako donirati elektron proizvesti pozitivno nabijeni proton ili podijeliti elektron za stvaranje kovalentnih veza. Zbog ove sposobnosti, vodonik je prisutan u velikom broju molekula i veoma je zastupljen element u zemlji. Vodik ima tri izotopa nazvana protij-1H (bez neutrona), deuterijum-2H (jedan neutron) i tricijum- 3H (dva neutrona). Protium je najzastupljeniji od tri sa oko 99% relativnog izobilja. Vodonik postoji kao dvoatomski molekul (H2) u gasnoj fazi, i to je gas bez boje i mirisa. Nadalje, vodonik je izuzetno zapaljiv plin i gori blijedoplavim plamenom. Vodonik, pod normalnom sobnom temperaturom, nije jako reaktivan. Međutim, na visokim temperaturama može brzo reagirati. H2je u nultom oksidacionom stanju; stoga može djelovati kao redukcijsko sredstvo, za redukciju metalnih oksida ili klorida i oslobađanje metala. Vodonik se koristi u hemijskoj industriji kao što je proizvodnja amonijaka u Haberovom procesu. Tečni vodonik se koristi kao gorivo u raketama i vozilima.
Deuterijum
Deuterijum je jedan od izotopa vodonika. To je stabilan izotop sa 0,015% prirodnog izobilja. U jezgru deuterija nalaze se proton i neutron. Dakle, njegov maseni broj je dva, a atomski broj jedan. Ovo je takođe poznato kao teški vodonik. Deuterijum je prikazan kao 2H. Ali najčešće je predstavljen sa D. Deuterijum može postojati kao dvoatomska gasovita molekula sa hemijskom formulom D2 Međutim, mogućnost spajanja dva atoma D u prirodi je mala zbog niže zastupljenosti deuterijuma. Stoga je uglavnom deuterijum vezan za 1H atom stvarajući gas koji se zove HD (vodonik deuterid). Dva atoma deuterijuma se mogu vezati sa kiseonikom da bi formirali vodeni analog D2O, koji je takođe poznat kao teška voda. Molekule sa deuterijumom pokazuju drugačija hemijska i fizička svojstva od njihovog vodonikovog analoga. Na primjer, deuterijum može pokazati kinetički izotopski efekat. Deuterirana jedinjenja pokazuju karakteristične razlike u NMR, IR i masenoj spektroskopiji, stoga se mogu identifikovati korišćenjem ovih metoda. Deuterijum ima spin od jedan. Dakle, u NMR, spajanje deuterija daje triplet. On apsorbuje drugačiju IR frekvenciju od vodonika u IR spektroskopiji. Zbog velike masene razlike, u masenoj spektroskopiji, deuterijum se može razlikovati od vodonika.
Koja je razlika između vodika i deuterija?
• Deuterijum je izotop vodonika.
• U poređenju sa drugim izotopima vodonika, deuterijum ima maseni broj dva (jedan neutron i jedan proton u jezgru).
• Atomska težina vodonika je 1,007947, dok je masa deuterijuma 2,014102.
• Kada je deuterijum ugrađen u molekule umjesto vodonika, određena svojstva poput energije veze i dužine veze se razlikuju.
