الفرق الرئيسي - الديوتيريوم مقابل الهيدروجين

الهيدروجين هو العنصر الأول في الجدول الدوري الذي يحتوي على العدد الذري 1. وهذا يعني أن الهيدروجين يحتوي على بروتون واحد في نواته. الديوتيريوم هو نظير ثابت للهيدروجين. نظرًا لأن النظائر هي ذرات من نفس العنصر لها نفس عدد البروتونات وأعداد مختلفة من النيوترونات ، فإن كل من الهيدروجين والديوتيريوم يتكونان من بروتون واحد لكل نواة. الفرق الرئيسي بين الديوتيريوم والهيدروجين هو ذلك تحتوي ذرات الديوتيريوم على نيوترون في نواتها بينما لا تحتوي ذرات الهيدروجين على أي نيوترونات في نواتها.

المجالات الرئيسية التي تمت تغطيتها

1. ما هو الهيدروجين - التعريف ، الخصائص ، التطبيقات 2. ما هو الديوتيريوم - التعريف ، الخصائص ، التطبيقات 3. ما هي أوجه التشابه بين الديوتيريوم والهيدروجين - الخطوط العريضة للسمات المشتركة 4. ما هو الفرق بين الديوتيريوم والهيدروجين - مقارنة الاختلافات الرئيسية

المصطلحات الأساسية: الكتلة الذرية ، العدد الذري ، الديوتيريوم ، الديوترون ، الهيدروجين ، النظائر ، النيوترون ، البروتون

ما هو الهيدروجين

الهيدروجين عنصر كيميائي برقم ذري 1. وهو العنصر الأول في الجدول الدوري للعناصر. يتكون من بروتون واحد في نواته. الكتلة الذرية القياسية للهيدروجين هي 1.00794 ش. الهيدروجين هو أخف عنصر موجود على الأرض. يمكن تمثيل ذرة الهيدروجين كـ ¹₁ح.

الشكل 1: التركيب الكيميائي للهيدروجين.

يحتوي عنصر الهيدروجين على ثلاثة نظائر رئيسية. هم البروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم. البروتيوم هو الشكل الأكثر وفرة بين هذه النظائر الثلاثة. وفرتها حوالي 99٪. لذلك ، يعتبر هيدروجين عادي. تتكون ذرة البروتيوم من بروتون ولا تحتوي على نيوترونات. يمكن ملاحظة إلكترون واحد عندما لا يكون في رابطة. التكوين الإلكتروني للهيدروجين هو 1 ثانية¹. لها مدار s واحد فقط وليس لها مدارات p.

يوجد الهيدروجين بشكل شائع إما على شكل H₂ غاز أو سائل في صورة ماء (H₂س). عندما يكون الهيدروجين في H.₂ في شكله الغازي ، فهو شديد الاشتعال ويمكن أن يخضع للاحتراق. لذلك ، يتم استخدامه في معالجة الوقود الأحفوري. يستخدم الهيدروجين أيضًا كمتفاعل رئيسي في إنتاج الأمونيا. تطبيق آخر مهم للهيدروجين هو استخدامه كمبرد للمولدات في محطات الطاقة.

ما هو الديوتيريوم

الديوتيريوم هو نظير ثابت لعنصر الهيدروجين. يحتوي على نواة بها بروتون واحد ونيوترون واحد. خارج النواة ، يحتوي الديوتيريوم على إلكترون واحد. العدد الذري للديوتيريوم هو 1. الكتلة الذرية للديوتيريوم حوالي 2.014 ش. يمكن إعطاء الديوتيريوم برموز مثل ، ²ح.

الشكل 2: التركيب الكيميائي للديوتيريوم

تبلغ وفرة الديوتيريوم على القشرة الأرضية حوالي 0.015٪. نظرًا لأن الديوتيريوم مستقر ، فهو ليس عنصرًا مشعًا. ويسمى أيضًا الهيدروجين الثقيل لأنه أثقل من الهيدروجين العادي. من النادر العثور على غاز الديوتيريوم النقي. في معظم الأوقات ، يمكن العثور على غاز HD (H-D) بدلاً من D₂ غاز.

الماء الثقيل هو شكل من أشكال الماء مصنوع من د₂جزيئات O بدلاً من H₂يا جزيئات. يطلق عليه الماء الثقيل لأن د₂O أثقل من H.₂O. الكتلة المولية لـ D₂O حوالي 20 جم / مول بينما الكتلة المولية لـ H₂O هو 18 جم / مول. يستخدم الماء الثقيل كمصدر للديوتيريوم لتفاعلات التركيب في الكيمياء العضوية.

نواة الديوتيريوم تسمى الديوترون. كتلة هذه النواة تساوي تقريبًا 2.013 ش. الديوتيريوم مستقر مع عدد فردي من البروتونات وعدد فردي من النيوترونات. معظم النوى التي تحتوي على عدد فردي من البروتونات أو النيوترونات غير مستقرة وتخضع لاضمحلال بيتا بسبب عدم الاستقرار هذا.

يستخدم الديوتيريوم في مفاعلات الانشطار على شكل ماء ثقيل. هنا ، يتم استخدامه لإبطاء النيوترونات. يستخدم الديوتيريوم أيضًا في التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي بالبروتون مثل CDCl₃ من أجل تمييز أطياف الهيدروجين الخفيف عن الهيدروجين في المذيب.

أوجه التشابه بين الديوتيريوم والهيدروجين

الفرق بين الديوتيريوم والهيدروجين

تعريف

الديوتيريوم: الديوتيريوم هو نظير ثابت لعنصر الهيدروجين.

هيدروجين: الهيدروجين عنصر كيميائي برقم ذري 1.

الكتلة الذرية

الديوتيريوم: الكتلة الذرية للديوتيريوم هي 2.014 ش.

هيدروجين: الكتلة الذرية للهيدروجين هي 1.00794 ش.

رمز عنصري

الديوتيريوم: يمكن تمثيل الديوتيريوم إما D أو ²₁ح.

هيدروجين: يمكن تمثيل الهيدروجين إما H أو ¹₁ح.

وفرة طبيعية

الديوتيريوم: تبلغ وفرة الديوتيريوم حوالي 0.015٪.

هيدروجين: تبلغ وفرة الهيدروجين حوالي 99٪.

ملخص

الديوتيريوم هو نظير للهيدروجين. نظرًا لأن البروتيوم هو أكثر نظائر الهيدروجين وفرة ، فإنه يعتبر هيدروجينًا عاديًا. تبلغ وفرة البروتيوم حوالي 99٪. ومع ذلك ، بالإضافة إلى كونها نظائر ، هناك فرق واضح بين الديوتيريوم والهيدروجين.

مراجع:

1. هيلمنستين ، دكتوراه. آن ماري. "حقائق مثيرة للاهتمام عن الديوتيريوم." ThoughtCo. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. متاح هنا. 25 يوليو 2017. 2. "الهيدروجين - معلومات العنصر وخصائصه واستخداماته | الجدول الدوري." الجمعية الملكية للكيمياء - الارتقاء بالتميز في العلوم الكيميائية. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. متاح هنا. 25 يوليو 2017.

الصورة مجاملة:

"Blausen 0526 Hydrogen-1Atom" بقلم BruceBlaus - عمل خاص (CC BY 3.0) عبر Commons Wikimedia "Blausen 0527 Hydrogen-2 Deuterium" Av BruceBlaus - Eget verk (CC BY 3.0) عبر Commons Wikimedia