Дейтерий және сутегі
Бір элементтің атомдары әр түрлі болуы мүмкін. Бір элементтің бұл әр түрлі атомдары изотоптар деп аталады. Олар бір -бірінен нейтрондардың әр түрлі болуымен ерекшеленеді. Нейтрон саны әр түрлі болғандықтан, олардың массалық саны да ерекшеленеді. Элементтерде бірнеше изотоптар болуы мүмкін. Әр изотоптың табиғаты элементтің табиғатына ықпал етеді. Дейтерий - сутегі изотопы және келесі мақалада олардың айырмашылықтары сипатталған.
Сутегі
Сутегі - периодтық жүйедегі бірінші және ең кіші элемент, ол H деп белгіленеді. Оның бір электроны мен бір протоны бар. Ол электронды конфигурациясына байланысты периодтық кестеде 1 -ші топқа және 1 -кезеңге жатады: 1s 1 . Сутегі теріс зарядталған ион түзу үшін электронды алады немесе оң зарядталған протон алу үшін электронды оңай бере алады немесе коваленттік байланыс жасау үшін электронды бөле алады. Бұл қабілеттің арқасында сутегі молекулалардың көп мөлшерінде болады және бұл жер бетінде өте мол элемент. Сутектің протоми- 1 Н (нейтронсыз), дейтерий- 2 Н (бір нейтрон) және тритий- 3 Н (екі нейтрон) деп аталатын үш изотопы бар. Протий салыстырмалы түрде шамамен 99% үштігінің ішінде ең көп таралған. Сутегі газ фазасында екі атомды молекула (H 2 ) түрінде болады және ол түссіз, иіссіз газ. Сонымен қатар, сутегі - өте тез тұтанатын газ, ол ақшыл көк жалынмен жанады. Сутегі қалыпты бөлме температурасында өте реактивті емес. Алайда, жоғары температурада ол тез әрекет етеді. H 2 нөлдік тотығу күйінде; сондықтан ол тотықтарды немесе хлоридтерді тотықсыздандыратын және металдарды босататын тотықсыздандырғыш ретінде әрекет ете алады. Сутегі Хабер процесінде аммиак өндіру сияқты химиялық өнеркәсіпте қолданылады. Сұйық сутегі зымырандар мен көліктерде отын ретінде қолданылады.
Дейтерий
Дейтерий - сутегінің изотоптарының бірі. Бұл 0,015% табиғи молшылыққа ие тұрақты изотоп. Дейтерийдің ядросында протон мен нейтрон бар. Демек, оның массалық саны екі, ал атомдық нөмірі бір. Бұл ауыр сутегі деп те аталады. Дейтерий 2 H. ретінде көрсетіледі, бірақ әдетте бұл Д. дейтерия бар ұсынылған химиялық формуласы D 2 бар атомды газ тәрізді молекуласының ретінде өмір сүре алады. Алайда, табиғатта екі D атомының қосылу мүмкіндігі дейтерийдің аз болуына байланысты төмен. Демек, көбінесе дейтерий 1 H атомымен байланысады, ол HD (сутегі дейтерид) деп аталатын газды құрайды. Дейтерийдің екі атомы оттегімен байланысып, D 2 O су аналогын түзе алады, ол ауыр су деп те аталады. Дейтерийі бар молекулалар олардың сутегі аналогына қарағанда әр түрлі химиялық және физикалық қасиеттер көрсетеді. Мысалы, дейтерий кинетикалық изотоптық әсер көрсете алады. Дейтирленген қосылыстар ЯМР, ИҚ және масс -спектроскопияда тән айырмашылықтарды көрсетеді, сондықтан оларды осы әдістер арқылы анықтауға болады. Дейтерийдің бір спині бар. ЯМР -де дейтерийдің қосылуы триплетті береді. Ол IR спектроскопиясында сутектен гөрі басқа ИҚ жиілігін сіңіреді. Массаның үлкен айырмашылығына байланысты масс -спектроскопияда дейтерийді сутектен ажыратуға болады.
Сутегі мен дейтерийдің айырмашылығы неде? • Дейтерий - сутегінің изотопы. • Басқа сутегі изотоптарымен салыстырғанда, дейтерийдің массалық саны екіге тең (ядрода бір нейтрон мен бір протон). • Сутектің атомдық салмағы 1.007947, ал дейтерийдің массасы 2.014102. • Дейтерий сутектің орнына молекулаларға қосылған кезде, байланыс энергиясы мен байланыс ұзындығы сияқты белгілі бір қасиеттер ерекшеленеді. |
