Skillnad mellan deuterium och väte

Huvudskillnad - Deuterium vs Vätgas

Väte är det första elementet i det periodiska bordet med atomnummer 1. Det betyder att väte har en proton i sin kärna. Deuterium är en stabil isotop av väte. Eftersom isotoper är atomer av samma element som har samma antal protoner och olika antal neutroner, är både väte och deuterium sammansatta av en proton per varje kärna. Huvudskillnaden mellan deuterium och väte är det Deuteriumatomer innehåller en neutron i kärnan, medan väteatomer inte innehåller några neutroner i deras kärna.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är väte
      - Definition, Egenskaper, Program
2. Vad är deuterium
      - Definition, Egenskaper, Program
3. Vad är likheterna mellan deuterium och väte
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan deuterium och väte
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: atommassa, atomnummer, deuterium, deuteron, väte, isotop, neutron, proton

Vad är väte

Väte är ett kemiskt element med atomnummer 1. Det är det första elementet i det periodiska elementets tabell. Den består av en enda proton i sin kärna. Den normala atommassan för väte är 1,00794 u. Väte är det lätta elementet som finns på jorden. Väteatomen kan representeras som ¹₁H.

Figur 1: Kemisk struktur av väte.

Väteelementet har tre stora isotoper. De är protium, deuterium och tritium. Protium är den vanligaste formen bland dessa tre isotoper. Överflöd av det är ca 99%. Därför anses det som normalt väte. Protium atom består av en proton och den har inga neutroner. En elektron kan observeras när den inte är i ett band. Elektronkonfigurationen av väte är 1s¹. Det har bara en s orbitalt och det har inga p orbitaler.

Väte är vanligen förekommande som antingen H₂ gas eller i flytande form som vatten (H₂O). När väte är i H₂ gasform, den är mycket brandfarlig och kan genomgå förbränning. Därför används den vid förädling av fossila bränslen. Väte används också som huvudreaktant vid produktion av ammoniak. En annan viktig tillämpning av väte är dess användning som kylmedel för generatorer i kraftverk.

Vad är deuterium

Deuterium är en stabil isotop av väteelement. Den innehåller en kärna som har en proton och en neutron. Utanför kärnan har deuterium en elektron. Atomerantalet av deuterium är 1. Atomerens atomvikt är ca 2.014 u. Deuterium kan ges i symboler som, ²H.

Figur 2: Deuteriums kemiska struktur

Överflöd av deuterium på jordskorpan är ca 0,015%. Eftersom deuterium är stabil är det inte ett radioaktivt element. Det kallas också tungt väte eftersom det är tyngre än normalt väte. Ren deuteriumgas är sällsynt att hitta. De flesta gånger kan HD (H-D) gas hittas snarare än D₂ gas.

Tungt vatten är en form av vatten gjord av D₂O molekyler istället för H₂O molekyler. Det kallas tungt vatten eftersom D₂O är tyngre än H₂O. Den molära massan av D₂O är ca 20 g / mol medan molmassan av H₂O är 18 g / mol. Tungt vatten används som en deuteriumkälla för syntesreaktioner inom organisk kemi.

Kärnan av deuterium kallas deuteron. Massan av denna kärna är ungefär lika med 2,013 u. Deuterium är stabil med ett udda antal protoner och ett udda antal neutroner. De flesta kärnor med ett udda antal protoner eller neutroner är instabila och genomgår betabedfall på grund av denna instabilitet.

Deuterium används i fissionreaktorer i form av tungt vatten. Här brukar det sakta ner neutronerna. Deuterium används också i proton NMR-spektroskopi som CDCl₃ för att särskilja spektra av lätt väte från väte i lösningsmedlet.

Likheter mellan deuterium och väte

• Både väte och deuterium består av en proton och en elektron.
• Atomnumret är lika med 1.
• Båda atomerna har bara s orbitaler.
• Båda atomer kan hittas i former av vatten.

Skillnad mellan deuterium och väte

Definition

deuterium: Deuterium är en stabil isotop av väteelement.

Väte: Vätgas är ett kemiskt element med atomnummer 1.

Atomisk massa

deuterium:  Atomermassan är 2,014 u.

Väte: Atommassan för väte är 1,00794 u.

Elemental Symbol

deuterium: Deuterium kan representeras som antingen D eller ²₁H.

Väte: Vätgas kan representeras som antingen H eller ¹₁H.

Naturlig överflöd

deuterium: Deuteriums överflöd är ca 0,015%.

 Väte: Abundansen av väte är ca 99%.

Sammanfattning

Deuterium är en isotop av väte. Eftersom Protium är den vanligaste isotopen av väte, anses det som normalt väte. Protiumens överflöd är ca 99%. Men förutom att vara isotoper är det en distinkt skillnad mellan deuterium och väte.

referenser:

1. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie. "Intressant Deuterium Fakta." ThoughtCo. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 25 juli 2017. 
2. "Vätgas - Elementinformation, egenskaper och användningar | Periodiskt bord. "Kungliga Kemiföreningen - Att främja excellens inom kemiska vetenskaper. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 25 juli 2017. 

Image Courtesy:

"Blausen 0526 Hydrogen-1Atom" Av BruceBlaus - Egent arbete (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons
"Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium" Av BruceBlaus - Eget verk (CC BY 3.0) via Wikimedia Commons