Deuterium dhidi ya haidrojeni
Atomu za kipengele kimoja zinaweza kuwa tofauti. Atomi hizi tofauti za kipengele kimoja huitwa isotopu. Zinatofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa kuwa na nambari tofauti za neutroni. Kwa kuwa nambari ya neutroni ni tofauti, idadi yao ya wingi pia hutofautiana. Vipengele vinaweza kuwa na isotopu kadhaa. Hali ya kila isotopu inachangia asili ya kipengele. Deuterium ni isotopu ya hidrojeni na makala ifuatayo inaelezea tofauti zao.
Hidrojeni
Hidrojeni ndicho kipengele cha kwanza na kidogo zaidi katika jedwali la upimaji, ambacho kinaashiriwa kama H. Ina elektroni moja na protoni moja. Imeainishwa chini ya kundi la 1 na kipindi cha 1 katika jedwali la muda kwa sababu ya usanidi wake wa elektroni: 1s1 Hidrojeni inaweza kuchukua elektroni kuunda ayoni yenye chaji hasi, au inaweza kutoa elektroni kwa urahisi. kutoa protoni iliyo na chaji chanya au kushiriki elektroni kutengeneza vifungo shirikishi. Kwa sababu ya uwezo huu, hidrojeni iko katika idadi kubwa ya molekuli, na ni kipengele kikubwa sana duniani. Hidrojeni ina isotopu tatu zinazoitwa protium-1H (hakuna neutroni), deuterium-2H (neutroni moja) na tritium- 3H (neutroni mbili). Protium ndiyo inayopatikana kwa wingi zaidi kati ya tatu zilizo na takriban 99% ya wingi wa jamaa. Hidrojeni ipo kama molekuli ya diatomiki (H2) katika awamu ya gesi, na ni gesi isiyo na rangi, isiyo na harufu. Zaidi ya hayo, hidrojeni ni gesi inayoweza kuwaka sana, na inawaka kwa mwali wa bluu iliyokolea. Hidrojeni, chini ya joto la kawaida la chumba, haifanyi kazi sana. Hata hivyo, katika joto la juu, inaweza kuguswa haraka. H2 iko katika hali ya sifuri ya oksidi; kwa hiyo, inaweza kufanya kama wakala wa kupunguza, kupunguza oksidi za chuma au kloridi na kutolewa kwa metali. Haidrojeni hutumiwa katika tasnia ya kemikali kama vile uzalishaji wa amonia katika mchakato wa Haber. Hidrojeni kioevu hutumika kama mafuta katika roketi na magari.
Deuterium
Deuterium ni mojawapo ya isotopu za hidrojeni. Ni isotopu thabiti yenye wingi wa asili 0.015%. Kuna protoni na neutroni kwenye kiini cha deuterium. Kwa hivyo, idadi ya wingi wake ni mbili, na nambari ya atomiki ni moja. Hii pia inajulikana kama hidrojeni nzito. Deuterium inaonyeshwa kama 2H. Lakini kwa kawaida inawakilishwa na D. Deuterium inaweza kuwepo kama molekuli ya gesi ya diatomiki yenye fomula ya kemikali D2 Hata hivyo, uwezekano wa kuunganisha atomi mbili za D katika asili ni mdogo kutokana na wingi wa chini. ya deuterium. Kwa hivyo, mara nyingi deuterium huunganishwa kwa 1H atomi kutengeneza gesi iitwayo HD (hidrojeni deuteride). Atomu mbili za deuterium zinaweza kushikamana na oksijeni kuunda analogi ya maji D2O, ambayo pia hujulikana kama maji mazito. Molekuli zilizo na deuterium zinaonyesha mali tofauti za kemikali na kimwili kuliko analog ya hidrojeni yao. Kwa mfano, deuterium inaweza kuonyesha athari ya isotopu ya kinetic. Michanganyiko iliyopunguzwa huonyesha tofauti za tabia katika NMR, IR na uchunguzi wa wingi, kwa hiyo, inaweza kutambuliwa kwa kutumia mbinu hizo. Deuterium ina mzunguko wa moja. Kwa hivyo katika NMR, uunganisho wa deuterium unatoa utatu. Inafyonza masafa tofauti ya IR kuliko hidrojeni katika taswira ya IR. Kwa sababu ya tofauti kubwa ya wingi, katika utazamaji mwingi, deuterium inaweza kutofautishwa na hidrojeni.
Kuna tofauti gani kati ya Hidrojeni na Deuterium?
• Deuterium ni isotopu ya hidrojeni.
• Ikilinganishwa na isotopu zingine za hidrojeni, deuterium ina idadi kubwa ya mbili (neutroni moja na protoni moja kwenye kiini).
• Uzito wa atomiki wa hidrojeni ni 1.007947, ambapo uzito wa deuterium ni 2.014102.
• Deuterium inapojumuishwa katika molekuli badala ya hidrojeni, sifa fulani kama vile nishati ya bondi na urefu wa dhamana hutofautiana.
