Δευτέριο εναντίον Υδρογόνου
Τα άτομα του ίδιου στοιχείου μπορεί να είναι διαφορετικά. Αυτά τα διαφορετικά άτομα του ίδιου στοιχείου ονομάζονται ισότοπα. Διαφέρουν μεταξύ τους επειδή έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Δεδομένου ότι ο αριθμός νετρονίων είναι διαφορετικός, ο μαζικός αριθμός τους διαφέρει επίσης. Τα στοιχεία μπορεί να έχουν πολλά ισότοπα. Η φύση κάθε ισοτόπου συμβάλλει στη φύση ενός στοιχείου. Το δευτέριο είναι ένα ισότοπο υδρογόνου και το παρακάτω άρθρο περιγράφει τις διαφορές τους.
Υδρογόνο
Το υδρογόνο είναι το πρώτο και το μικρότερο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα, το οποίο συμβολίζεται ως Η. Έχει ένα ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο. Κατηγοριοποιείται στην ομάδα 1 και στην περίοδο 1 στον περιοδικό πίνακα λόγω της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων του: 1s1 Το υδρογόνο μπορεί να πάρει ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν ή μπορεί εύκολα να δώσει το ηλεκτρόνιο να παράγει ένα θετικά φορτισμένο πρωτόνιο ή να μοιραστεί το ηλεκτρόνιο για να δημιουργήσει ομοιοπολικούς δεσμούς. Εξαιτίας αυτής της ικανότητας, το υδρογόνο υπάρχει σε μεγάλο αριθμό μορίων και είναι ένα πολύ άφθονο στοιχείο στη γη. Το υδρογόνο έχει τρία ισότοπα που ονομάζονται πρωτίιο-1H (χωρίς νετρόνια), δευτέριο-2H (ένα νετρόνιο) και τρίτιο- 3H (δύο νετρόνια). Το Protium είναι το πιο άφθονο μεταξύ τριών με σχετική αφθονία περίπου 99%. Το υδρογόνο υπάρχει ως διατομικό μόριο (H2) στην αέρια φάση και είναι ένα άχρωμο, άοσμο αέριο. Επιπλέον, το υδρογόνο είναι ένα εξαιρετικά εύφλεκτο αέριο και καίγεται με ανοιχτό μπλε φλόγα. Το υδρογόνο, υπό κανονική θερμοκρασία δωματίου, δεν είναι πολύ αντιδραστικό. Ωστόσο, σε υψηλές θερμοκρασίες, μπορεί να αντιδράσει γρήγορα. Το H2 είναι σε κατάσταση μηδενικής οξείδωσης. Ως εκ τούτου, μπορεί να λειτουργήσει ως αναγωγικός παράγοντας, για τη μείωση των οξειδίων ή των χλωριδίων μετάλλων και την απελευθέρωση μετάλλων. Το υδρογόνο χρησιμοποιείται σε χημικές βιομηχανίες όπως για την παραγωγή αμμωνίας στη διαδικασία Haber. Το υγρό υδρογόνο χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε πυραύλους και οχήματα.
Δευτέριο
Το δευτέριο είναι ένα από τα ισότοπα του υδρογόνου. Είναι ένα σταθερό ισότοπο με 0,015% φυσική αφθονία. Στον πυρήνα του δευτερίου υπάρχει ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο. Επομένως, ο μαζικός αριθμός του είναι δύο και ο ατομικός αριθμός είναι ένα. Αυτό είναι επίσης γνωστό ως το βαρύ υδρογόνο. Το δευτέριο εμφανίζεται ως 2H. Αλλά πιο συχνά αναπαρίσταται με το D. Το δευτέριο μπορεί να υπάρχει ως διατομικό αέριο μόριο με τον χημικό τύπο D2 Ωστόσο, η πιθανότητα ένωσης δύο ατόμων D στη φύση είναι χαμηλή λόγω της μικρότερης αφθονίας του δευτερίου. Ως εκ τούτου, κυρίως το δευτέριο συνδέεται με ένα άτομο 1H δημιουργώντας ένα αέριο που ονομάζεται HD (δευτερίδιο υδρογόνου). Δύο άτομα δευτερίου μπορούν να συνδεθούν με ένα οξυγόνο για να σχηματίσουν το ανάλογο νερού D2O, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως βαρύ νερό. Τα μόρια με δευτέριο παρουσιάζουν διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες από το ανάλογο υδρογόνου τους. Για παράδειγμα, το δευτέριο μπορεί να επιδείξει κινητικό ισότοπο. Οι δευτεριωμένες ενώσεις εμφανίζουν χαρακτηριστικές διαφορές στη φασματοσκοπία NMR, IR και μάζας, επομένως, μπορούν να αναγνωριστούν χρησιμοποιώντας αυτές τις μεθόδους. Το δευτέριο έχει σπιν 1. Έτσι στο NMR, η σύζευξη δευτερίου δίνει μια τριάδα. Απορροφά διαφορετική συχνότητα IR από το υδρογόνο στη φασματοσκοπία IR. Λόγω της μεγάλης διαφοράς μάζας, στη φασματοσκοπία μάζας, το δευτέριο μπορεί να διακριθεί από το υδρογόνο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Υδρογόνου και Δευτερίου;
• Το δευτέριο είναι ένα ισότοπο του υδρογόνου.
• Σε σύγκριση με άλλα ισότοπα υδρογόνου, το δευτέριο έχει αριθμό μάζας δύο (ένα νετρόνιο και ένα πρωτόνιο στον πυρήνα).
• Το ατομικό βάρος του υδρογόνου είναι 1,007947, ενώ η μάζα του δευτερίου είναι 2,014102.
• Όταν το δευτέριο ενσωματώνεται σε μόρια αντί για υδρογόνο, ορισμένες ιδιότητες όπως η ενέργεια και το μήκος δεσμού διαφέρουν.
