Diferença entre Deutério e Hidrogênio

Deuterium vs Hydrogen

Átomos do mesmo elemento podem ser diferentes. Esses átomos diferentes do mesmo elemento são chamados isótopos. Eles são diferentes um do outro por terem diferentes números de nêutrons. Como o número de nêutrons é diferente, seu número de massa também difere. Os elementos podem ter vários isótopos. A natureza de cada isótopo contribui para a natureza de um elemento. O deutério é um isótopo de hidrogênio e o artigo a seguir descreve suas diferenças.

Hidrogênio

O hidrogênio é o primeiro e o menor elemento da tabela periódica, indicado como H. Ele possui um elétron e um próton. É classificado no grupo 1 e período 1 na tabela periódica devido à sua configuração eletrônica: 1s¹. O hidrogênio pode absorver um elétron para formar um íon com carga negativa ou pode facilmente doar o elétron para produzir um próton com carga positiva ou compartilhar o elétron para formar ligações covalentes. Devido a essa capacidade, o hidrogênio está presente em um grande número de moléculas e é um elemento altamente abundante na terra. O hidrogênio tem três isótopos nomeados como protium-¹H (sem nêutrons), deutério-²H (um nêutron) e trítio- ³H (dois nêutrons). Protium é o mais abundante entre os três com cerca de 99% de abundância relativa. O hidrogênio existe como uma molécula diatômica (H₂) na fase gasosa e é um gás incolor e inodoro. Além disso, o hidrogênio é um gás extremamente inflamável e queima com uma chama azul pálida. O hidrogênio, em temperatura ambiente normal, não é muito reativo. No entanto, em altas temperaturas, ele pode reagir rapidamente. H₂ está no estado de oxidação zero; portanto, pode atuar como um agente redutor, para reduzir óxidos ou cloretos de metais e liberar metais. O hidrogênio é usado em indústrias químicas, como na produção de amônia no processo Haber. O hidrogênio líquido é usado como combustível em foguetes e veículos.

Deutério

O deutério é um dos isótopos do hidrogênio. É um isótopo estável com abundância natural de 0,015%. Há um próton e um nêutron no núcleo do deutério. Portanto, o número de massa é dois e o número atômico é um. Isso também é conhecido como hidrogênio pesado. Deutério é mostrado como ²H. Mas, mais comumente, é representado com D. O deutério pode existir como uma molécula gasosa diatômica com a fórmula química D₂. No entanto, a possibilidade de unir dois átomos de D na natureza é baixa devido à menor abundância de deutério. Portanto, principalmente o deutério está ligado a um ¹Átomo H produzindo um gás chamado HD (deuterido de hidrogênio). Dois átomos de deutério podem se ligar com um oxigênio para formar o análogo da água D₂O, também conhecido como água pesada. Moléculas com deutério mostram propriedades químicas e físicas diferentes do que o análogo de hidrogênio delas. Por exemplo, o deutério pode exibir efeito de isótopo cinético. Os compostos deuterados mostram diferenças características na RMN, IV e espectroscopia de massa, portanto, podem ser identificados usando esses métodos. Deutério tem um giro de um. Assim, na RMN, o acoplamento de deutério fornece um triplo. Ele absorve uma frequência de IR diferente do hidrogênio na espectroscopia de infravermelho. Devido à grande diferença de massa, na espectroscopia de massa, o deutério pode ser diferenciado do hidrogênio.