Perbezaan Antara Deuterium dan Hidrogen

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 13:46

Deuterium lwn Hidrogen

Atom unsur yang sama mungkin berbeza. Atom-atom yang berbeza dari unsur yang sama ini dipanggil isotop. Mereka berbeza antara satu sama lain dengan mempunyai bilangan neutron yang berbeza. Oleh kerana nombor neutron berbeza, nombor jisim mereka juga berbeza. Unsur mungkin mempunyai beberapa isotop. Sifat setiap isotop menyumbang kepada sifat unsur. Deuterium ialah isotop hidrogen dan artikel berikut menerangkan perbezaannya.

Hidrogen

Hidrogen ialah unsur pertama dan terkecil dalam jadual berkala, yang dilambangkan sebagai H. Ia mempunyai satu elektron dan satu proton. Ia dikategorikan di bawah kumpulan 1 dan kala 1 dalam jadual berkala kerana konfigurasi elektronnya: 1s¹ Hidrogen boleh mengambil elektron untuk membentuk ion bercas negatif, atau boleh menderma elektron dengan mudah untuk menghasilkan proton bercas 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 diatomik (H₂) dalam fasa gas, dan ia adalah gas tidak berwarna dan tidak berbau. Tambahan pula, hidrogen ialah gas yang sangat mudah terbakar, dan ia terbakar dengan nyalaan biru pucat. Hidrogen, di bawah suhu bilik biasa, tidak begitu reaktif. Walau bagaimanapun, dalam suhu tinggi, ia boleh bertindak balas dengan cepat. H_{2 berada dalam keadaan pengoksidaan sifar; oleh itu, ia boleh bertindak sebagai agen pengurangan, untuk mengurangkan oksida logam atau klorida dan membebaskan logam. Hidrogen digunakan dalam industri kimia seperti untuk pengeluaran ammonia dalam proses Haber. Hidrogen cecair digunakan sebagai bahan api dalam roket dan kenderaan.}

Deuterium

Deuterium ialah salah satu isotop hidrogen. Ia adalah isotop yang stabil dengan 0.015% kelimpahan semula jadi. Terdapat proton dan neutron dalam nukleus deuterium. Oleh itu, nombor jisimnya ialah dua, dan nombor atom ialah satu. Ini juga dikenali sebagai hidrogen berat. Deuterium ditunjukkan sebagai ²H. Tetapi selalunya ia diwakili dengan D. Deuterium boleh wujud sebagai molekul gas diatomik dengan formula kimia D₂ Namun, kemungkinan untuk bergabung dengan dua atom D dalam alam semula jadi adalah rendah kerana kelimpahan yang lebih rendah. daripada deuterium. Oleh itu, kebanyakannya deuterium terikat pada atom ¹H yang menghasilkan gas yang dipanggil HD (hydrogen deuteride). Dua atom deuterium boleh mengikat dengan oksigen untuk membentuk analog air D_{2O, yang juga dikenali sebagai air berat. Molekul dengan deuterium menunjukkan sifat kimia dan fizikal yang berbeza daripada analog hidrogennya. Sebagai contoh, deuterium boleh mempamerkan kesan isotop kinetik. Sebatian yang dideuterasi menunjukkan perbezaan ciri dalam spektroskopi NMR, IR dan jisim, oleh itu, boleh dikenal pasti menggunakan kaedah tersebut. Deuterium mempunyai putaran satu. Jadi dalam NMR, gandingan deuterium memberikan triplet. Ia menyerap frekuensi IR yang berbeza daripada hidrogen dalam spektroskopi IR. Disebabkan perbezaan jisim yang besar, dalam spektroskopi jisim, deuterium boleh dibezakan daripada hidrogen.}

Apakah perbezaan antara Hidrogen dan Deuterium?

• Deuterium ialah isotop hidrogen.

• Berbanding dengan isotop hidrogen lain, deuterium mempunyai nombor jisim dua (satu neutron dan satu proton dalam nukleus).

• Berat atom hidrogen ialah 1.007947, manakala jisim deuterium ialah 2.014102.

• Apabila deuterium digabungkan dalam molekul dan bukannya hidrogen, sifat tertentu seperti tenaga ikatan dan panjang ikatan berbeza.