Hlavný rozdiel - deutérium vs. vodík

Vodík je prvým prvkom v periodickej tabuľke s atómovým číslom 1. To znamená, že vodík má v jadre jeden protón. Deutérium je stabilný izotop vodíka. Pretože izotopy sú atómy rovnakého prvku s rovnakým počtom protónov a rôznym počtom neutrónov, vodík aj deutérium sa skladajú z jedného protónu na každé jadro. Hlavný rozdiel medzi deutériom a vodíkom je ten Atómy deutéria obsahujú v jadre neutrón, zatiaľ čo atómy vodíka neobsahujú v jadre žiadne neutróny.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to vodík - Definícia, vlastnosti, aplikácie 2. Čo je to deutérium - Definícia, vlastnosti, aplikácie 3. Aké sú podobnosti medzi deutériom a vodíkom - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi deutériom a vodíkom - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: atómová hmotnosť, atómové číslo, deutérium, deuterón, vodík, izotop, neutrón, protón

Čo je to vodík

Vodík je chemický prvok s atómovým číslom 1. Je to prvý prvok v periodickej tabuľke prvkov. V jadre sa skladá z jedného protónu. Štandardná atómová hmotnosť vodíka je 1,00794 u. Vodík je najľahší prvok na Zemi. Atóm vodíka môže byť reprezentovaný ako ¹₁H.

Obrázok 1: Chemická štruktúra vodíka.

Vodíkový prvok má tri hlavné izotopy. Sú to Protium, Deuterium a Tritium. Protium je najrozšírenejšou formou medzi týmito tromi izotopmi. Jeho množstvo je asi 99%. Preto je považovaný za normálny vodík. Atóm Protium sa skladá z protónu a nemá žiadne neutróny. Jeden elektrón možno pozorovať, ak nie je vo väzbe. Elektrónová konfigurácia vodíka je 1 s¹. Má iba jeden orbitál s a nemá žiadne orbitály.

Vodík sa najčastejšie nachádza ako H₂ plyn alebo v kvapalnej forme ako voda (H.₂O). Keď je vodík v H.₂ v plynnej forme, je veľmi horľavý a môže sa spaľovať. Preto sa používa pri spracovaní fosílnych palív. Vodík sa tiež používa ako hlavný reaktant pri výrobe amoniaku. Ďalšou dôležitou aplikáciou vodíka je jeho použitie ako chladiacej kvapaliny pre generátory v elektrárňach.

Čo je to deutérium

Deutérium je stabilný izotop vodíkového prvku. Obsahuje jadro s jedným protónom a jedným neutrónom. Mimo jadra má deutérium jeden elektrón. Atómové číslo deutéria je 1. Atómová hmotnosť deutéria je asi 2,014 u. Deutérium je možné uvádzať v symboloch ako ²H.

Obrázok 2: Chemická štruktúra deutéria

Množstvo deutéria v zemskej kôre je asi 0,015%. Pretože je deutérium stabilné, nejedná sa o rádioaktívny prvok. Hovorí sa mu aj ťažký vodík, pretože je ťažší ako normálny vodík. Čistý plyn deutéria nájdete len zriedka. Väčšinou sa dá nájsť plyn HD (H-D) ako D₂ plyn.

Ťažká voda je forma vody vyrobená z D.₂O molekuly namiesto H₂O molekuly. Hovorí sa mu ťažká voda, pretože D₂O je ťažšie ako H₂O. Molárna hmotnosť D₂O je asi 20 g/mol, zatiaľ čo molárna hmotnosť H₂O je 18 g/mol. Ťažká voda sa používa ako zdroj deutéria na syntézne reakcie v organickej chémii.

Nazýva sa jadro deutéria deuteron. Hmotnosť tohto jadra je približne rovná 2,013 u. Deutérium je stabilné s nepárnym počtom protónov a nepárnym počtom neutrónov. Väčšina jadier s nepárnym počtom protónov alebo neutrónov je nestabilných a v dôsledku tejto nestability dochádza k beta rozpadu.

Deutérium sa používa v štiepnych reaktoroch vo forme ťažkej vody. Tu sa používa na spomalenie neutrónov. Deutérium sa tiež používa v protónovej NMR spektroskopii ako CDCI₃ aby sa rozlíšili spektrá ľahkého vodíka od vodíka v rozpúšťadle.

Podobnosti medzi deutériom a vodíkom

Rozdiel medzi deutériom a vodíkom

Definícia

Deutérium: Deutérium je stabilný izotop vodíkového prvku.

Vodík: Vodík je chemický prvok s atómovým číslom 1.

Atómová omša

Deutérium: Atómová hmotnosť deutéria je 2 014 u.

Vodík: Atómová hmotnosť vodíka je 1,00794 u.

Elementárny symbol

Deutérium: Deutérium môže byť reprezentované buď D alebo ²₁H.

Vodík: Vodík môže byť reprezentovaný buď H alebo ¹₁H.

Prirodzená hojnosť

Deutérium: Množstvo deutéria je asi 0,015%.

Vodík: Množstvo vodíka je asi 99%.

Zhrnutie

Deutérium je izotop vodíka. Pretože Protium je najrozšírenejším izotopom vodíka, považuje sa za normálny vodík. Množstvo Protia je asi 99%. Okrem toho, že ide o izotopy, existuje aj výrazný rozdiel medzi deutériom a vodíkom.

Referencie:

1. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Zaujímavé fakty o deutériu." ThoughtCo. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 25. júla 2017. 2. „Vodík - informácie o prvkoch, vlastnosti a použitia | Periodická tabuľka." Kráľovská spoločnosť chémie - pokrok v chemických vedách. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 25. júla 2017.

Obrázok so súhlasom:

„Blausen 0526 Hydrogen-1Atom“ od BruceBlaus-vlastná práca (CC BY 3.0) cez Commons Wikimedia „Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium“ Av BruceBlaus-Eget verk (CC BY 3.0) cez Commons Wikimedia