Struktura, lastnosti in uporaba devterija



The deuterija je ena od izotopskih vrst vodika, ki je predstavljena kot D ali 2H. Poleg tega je dobil ime težkega vodika, ker je njegova masa dvakrat večja od protona. Izotop je vrsta, ki prihaja iz istega kemičnega elementa, vendar se njena masna številka razlikuje od te.

To razlikovanje je posledica razlike v številu nevtronov, ki jih ima. Deuterij velja za stabilen izotop in ga lahko najdemo v spojinah, ki jih tvori vodik naravnega izvora, čeprav v sorazmerno majhnem deležu (manj kot 0,02%)..

Glede na njegove lastnosti, ki so zelo podobne tistim iz navadnega vodika, lahko nadomestijo vodik v vseh reakcijah, v katerih sodelujejo, in postanejo enakovredne snovi.

Iz tega in drugih razlogov ima ta izotop veliko število aplikacij na različnih področjih znanosti, ki postaja eden najpomembnejših.

Indeks

  • 1 Struktura
    • 1.1 Nekaj ​​dejstev o devteriju
  • 2 Lastnosti
  • 3 Uporabe
  • 4 Reference

Struktura

Strukturo devterija sestavlja predvsem jedro, ki ima proton in nevtron, z atomsko maso ali maso približno 2,014 g..

Na enak način je ta izotop dolgoval svoje odkritje Haroldu C. Ureyu, kemičarju iz ZDA, in njegovim sodelavcem Ferdinandu Brickweddeju in Georgeu Murphyju leta 1931.

Na zgornji sliki je prikazana primerjava med strukturami vodikovih izotopov, ki obstajajo v obliki protija (njegov najbolj izobilni izotop), devterija in tritija, urejenih z leve proti desni..

Priprava devterija v čistem stanju je bila prvič uspešno izvedena leta 1933, toda od petdesetih let prejšnjega stoletja je bila uporabljena snov v trdni fazi, ki je pokazala stabilnost, imenovano litijev deuterid (LiD), za nadomestijo devterij in tritij v veliko kemičnih reakcijah.

V tem smislu je bila raziskana številčnost tega izotopa in ugotovljeno je bilo, da se lahko delež vode v vodi rahlo spreminja, odvisno od vira, iz katerega se vzame vzorec..

Poleg tega so študije spektroskopije ugotovile obstoj tega izotopa v drugih planetih te galaksije.

Nekaj ​​dejstev o devteriju

Kot je bilo že povedano, je temeljna razlika med izotopi vodika (ki so edini, ki so bili imenovani na različne načine) v njegovi strukturi, saj ji količina protonov in nevtronov vrste daje njene kemijske lastnosti.

Po drugi strani je devterij, ki obstaja znotraj zvezdnih teles, izločen z večjo hitrostjo, kot je nastal.

Poleg tega se šteje, da drugi naravni pojavi tvorijo le majhno količino istega razloga, zaradi česar se njegova proizvodnja še naprej obrestuje..

Podobno je vrsta raziskav pokazala, da velika večina atomov, ki so nastali iz te vrste, izvira iz Velikega poka; to je razlog, zakaj se njegova prisotnost opazi v velikih planetih, kot je Jupiter.

Kot najpogostejši način za dosego te vrste v naravi je, ko se kombinira z vodikom v obliki protija, razmerje med deležem obeh vrst na različnih področjih znanosti še naprej vzbuja zanimanje znanstvene skupnosti. kot je astronomija ali klimatologija.

Lastnosti

- Je izotop, ki nima radioaktivnih lastnosti; kar pomeni, da je v naravi precej stabilen.

- Lahko se uporablja za zamenjavo vodikovega atoma v kemijskih reakcijah.

- Ta vrsta manifestira vedenje, ki se razlikuje od navadnega vodika v reakcijah biokemične narave.

- Ko zamenjate dva vodikova atoma v vodi, dobite D2Ali, pridobitev imena težke vode.

- Vodik v oceanu, ki je v obliki devterija, obstaja v razmerju 0,016% glede na protium.

- V zvezdah se ta izotop nagiba k hitremu spajanju, da povzroči nastanek helija.

- D2Ali je to strupena vrsta, čeprav so njene kemijske lastnosti zelo podobne tistim iz H2

- Ko so atomi devterija podvrženi procesu jedrske fuzije pri visokih temperaturah, se doseže sproščanje velikih količin energije.

- Fizikalne lastnosti, kot so vrelišče, gostota, toplota izhlapevanja, trojna točka, med drugim, imajo večje vrednosti v molekulah devterija (D).2) kot v vodiku (H2).

- Najpogostejša oblika, v kateri je ugotovljeno, je povezana z atomom vodika, ki izvira iz vodikovega deuterida (HD)..

Uporabe

Deuterij se zaradi svojih lastnosti uporablja v najrazličnejših aplikacijah, pri katerih sodeluje vodik. Nekatere od teh uporab so opisane spodaj:

- Na področju biokemije se uporablja v izotopskem označevanju, ki je sestavljeno iz "označevanja" vzorca z izbranim izotopom za sledenje skozi njegov prehod skozi dani sistem..

- V jedrskih reaktorjih, ki izvajajo fuzijske reakcije, se uporablja za zmanjšanje hitrosti, s katero se gibajo nevtroni brez visoke absorpcije teh, ki predstavlja navaden vodik.

- Na področju jedrske magnetne resonance (NMR) se uporabljajo topila na osnovi devterija za pridobitev vzorcev te vrste spektroskopije brez prisotnosti interferenc, do katerih pride pri uporabi hidrogeniranih topil..

- Na področju biologije se makromolekule preučujejo s tehnikami nevtronskega razprševanja, kjer se vzorci, ki so opremljeni z devterijem, uporabljajo za znatno zmanjšanje hrupa v teh kontrastnih lastnostih..

- Na področju farmakologije se substitucija vodika z devterijem uporablja za kinetični izotopski učinek, ki se ustvari, in omogoča daljšo razpolovno dobo teh zdravil..

Reference

  1. Britannica, E. (s.f.). Deuterij. Izterjal iz britannica.com
  2. Wikipedija. (s.f.). Deuterij. Vzpostavljeno iz en.wikipedia.org
  3. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdaja. Mehika: McGraw-Hill.
  4. Hiperfizika. (s.f.). Obilje deuterija. Vzpostavljeno iz hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  5. ThoughtCo. (s.f.). Deuterijeve dejstva. Vzpostavljeno iz thoughtco.com