Perbezaan Antara Deuterium dan Hidrogen

Deuterium vs Hydrogen

Atom unsur yang sama boleh berbeza. Atom yang berlainan daripada elemen yang sama dipanggil isotop. Mereka berbeza dari satu sama lain dengan mempunyai bilangan neutron yang berlainan. Oleh kerana bilangan neutron berbeza, bilangan massa mereka juga berbeza. Elemen mungkin mempunyai beberapa isotop. Sifat setiap isotop menyumbang kepada sifat elemen. Deuterium adalah isotop hidrogen dan artikel berikut menerangkan perbezaannya.

Hidrogen

Hidrogen adalah unsur pertama dan paling kecil dalam jadual berkala, yang dilambangkan sebagai H. Ia mempunyai satu elektron dan satu proton. Ia dikategorikan mengikut kumpulan 1 dan tempoh 1 dalam jadual berkala kerana konfigurasi elektronnya: 1s¹. Hidrogen boleh mengambil elektron untuk membentuk ion yang dikenakan negatif, atau dengan mudah boleh mendonorkan elektron untuk menghasilkan proton yang bercas positif atau berkongsi elektron untuk membuat ikatan kovalen. Kerana keupayaan ini, hidrogen hadir dalam sebilangan 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 kalangan tiga yang mempunyai kelimpahan relatif 99%. Hidrogen wujud sebagai molekul diatomik (H₂) dalam fasa gas, dan ia adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Selain itu, hidrogen adalah gas yang sangat mudah terbakar, dan ia terbakar dengan api biru pucat. Hidrogen, di bawah suhu bilik biasa, tidak begitu reaktif. Walau bagaimanapun, dalam suhu tinggi, ia boleh bertindak pantas. H₂ berada dalam keadaan pengoksidaan sifar; oleh itu, ia boleh bertindak sebagai ejen pengurangan, untuk mengurangkan oksida logam atau klorida dan melepaskan logam. Hidrogen digunakan dalam industri kimia seperti untuk pengeluaran ammonia dalam proses Haber. Hidrogen cecair digunakan sebagai bahan bakar dalam roket dan kenderaan.

Deuterium

Deuterium adalah salah satu daripada isotop hidrogen. Ia adalah isotop yang stabil dengan kelimpahan semulajadi 0,015%. Terdapat proton dan neutron dalam nukleus deuterium. Oleh itu, nombor massa adalah dua, dan nombor atom adalah satu. Ini juga dikenali sebagai hidrogen berat. Deuterium ditunjukkan sebagai ²H. Tetapi yang paling biasa ia diwakili dengan D. Deuterium boleh wujud sebagai molekul gas diatomik dengan formula kimia D₂. Bagaimanapun, kemungkinan untuk menyertai dua atom D di alam semulajadi adalah rendah disebabkan oleh kekurangan deuterium yang lebih rendah. Oleh itu, kebanyakan deuterium terikat kepada a ¹H atom membuat gas yang dipanggil HD (hidrogen deuteride). Dua atom deuterium boleh mengikat dengan oksigen untuk membentuk analog air D₂O, yang juga dikenali sebagai air berat. Molekul dengan deuterium menunjukkan sifat kimia dan fizikal berbeza daripada analog hidrogen mereka. Contohnya, deuterium dapat menunjukkan kesan isotop kinetik. Sebatian-sebatian yang tidak diketahui menunjukkan perbezaan ciri-ciri dalam NMR, IR dan spektroskopi jisim, oleh itu, dapat dikenal pasti menggunakan kaedah tersebut. Deuterium mempunyai putaran satu. Oleh itu, di NMR, gandingan deuterium memberikan triplet. Ia menyerap frekuensi IR yang berbeza daripada hidrogen dalam spektroskopi IR. Oleh kerana perbezaan jisim besar, dalam spektroskopi jisim, deuterium boleh dibezakan daripada hidrogen.