Unterschied zwischen Deuterium und Wasserstoff
Deuterium vs Wasserstoff
Atome desselben Elements können unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Atome desselben Elements werden Isotope genannt. Sie unterscheiden sich voneinander durch unterschiedliche Neutronenzahlen. Da die Neutronenzahl unterschiedlich ist, unterscheidet sich auch ihre Massenzahl. Elemente können mehrere Isotope haben. Die Natur jedes Isotops trägt zur Natur eines Elements bei. Deuterium ist ein Wasserstoffisotop und der folgende Artikel beschreibt ihre Unterschiede.
Wasserstoff
Wasserstoff ist das erste und kleinste Element im Periodensystem, das als H bezeichnet wird. Es hat ein Elektron und ein Proton. Es ist aufgrund seiner Elektronenkonfiguration in Gruppe 1 und Periode 1 im Periodensystem eingeordnet: 1s 1 . Wasserstoff kann ein Elektron aufnehmen, um ein negativ geladenes Ion zu bilden, oder es kann leicht das Elektron abgeben, um ein positiv geladenes Proton zu erzeugen oder das Elektron zu kovalenten Bindungen zu teilen. Wegen dieser Fähigkeit ist Wasserstoff in einer großen Anzahl von Molekülen vorhanden und es ist ein sehr reichliches Element in der Erde. Wasserstoff hat drei Isotope, die als Protium bezeichnet werden - 1 H (Neutronen), Deuterium . Protium ist das am häufigsten vorkommende unter drei mit einer relativen Häufigkeit von etwa 99%. Wasserstoff liegt in der Gasphase als zweiatomiges Molekül vor (H 2 ) und ist ein farbloses, geruchloses Gas. Außerdem ist Wasserstoff ein extrem brennbares Gas, und es brennt mit einer blassblauen Flamme. Wasserstoff ist bei normaler Raumtemperatur nicht sehr reaktiv. Bei hohen Temperaturen kann es jedoch schnell reagieren. H 2 befindet sich im Nulloxidationszustand; daher kann es als Reduktionsmittel wirken, Metalloxide oder -chloride reduzieren und Metalle freisetzen. Wasserstoff wird in der chemischen Industrie wie der Ammoniakproduktion im Haber-Prozess eingesetzt. Flüssiger Wasserstoff wird als Brennstoff in Raketen und Fahrzeugen verwendet.
H dargestellt. Am häufigsten wird sie jedoch mit D dargestellt. Deuterium kann als zweiatomiges gasförmiges Molekül mit der chemischen Formel D
2 existieren. Die Möglichkeit, zwei D-Atome in der Natur zu verbinden, ist jedoch aufgrund des geringeren Deuteriumreichtums gering. Deshalb ist Deuterium meist an ein 1 H-Atom gebunden, das ein Gas namens HD (Wasserstoffdeuterid) erzeugt. Zwei Deuteriumatome können sich mit Sauerstoff verbinden, um das Wasseranalog D 2 O zu bilden, das auch als schweres Wasser bekannt ist.Moleküle mit Deuterium zeigen verschiedene chemische und physikalische Eigenschaften als das Wasserstoff-Analogon von ihnen. Beispielsweise kann Deuterium einen kinetischen Isotopeneffekt zeigen. Deuterierte Verbindungen zeigen charakteristische Unterschiede in der NMR-, IR- und Massenspektroskopie und können daher mit diesen Methoden identifiziert werden. Deuterium hat einen Spin von eins. Bei der NMR liefert die Deuteriumkupplung ein Triplett. Es absorbiert eine andere IR-Frequenz als Wasserstoff in IR-Spektroskopie. Aufgrund des großen Massenunterschieds kann in der Massenspektroskopie Deuterium von Wasserstoff unterschieden werden.