Deuteru jest izotopem wodoru, gatunku, który jest reprezentowany jako D lub 2 H. W Poza tym nadano nazwę ciężkiego wodoru, ponieważ ich masa jest dwukrotnie protonu. Izotop to gatunek, który pochodzi z tego samego pierwiastka chemicznego, ale którego liczba masowa różni się od podanej.
To rozróżnienie wynika z różnicy w liczbie posiadanych neutronów. Deuter jest uważany za stabilny izotop i można go znaleźć w naturalnie występujących związkach wodoru, chociaż w dość małej proporcji (mniej niż 0,02%).
Ze względu na swoje właściwości, bardzo podobne do właściwości zwykłego wodoru, może on zastępować wodór we wszystkich reakcjach, w których bierze udział, stając się substancjami równoważnymi.
Z tego i innych powodów ten izotop ma wiele zastosowań w różnych dziedzinach nauki, stając się jednym z najważniejszych.
Struktura
Struktura deuteru składa się głównie z jądra, które ma proton i neutron, o masie lub masie atomowej około 2014 g.
Podobnie izotop ten zawdzięcza swoje odkrycie Haroldowi C.Ureyowi, chemikowi ze Stanów Zjednoczonych, oraz jego współpracownikom Ferdinandowi Brickwedde i George'owi Murphy'emu w 1931 roku.
Na górnym zdjęciu można zobaczyć porównanie struktur izotopów wodoru występujących w postaci protu (jego najliczniejszego izotopu), deuteru i trytu, ułożonych od lewej do prawej.
Przygotowanie deuteru w stanie czystym przeprowadzono pomyślnie po raz pierwszy w 1933 r., Ale od lat pięćdziesiątych XX wieku stosuje się substancję w fazie stałej, która wykazuje stabilność, zwaną deuterkiem litu (LiD), zastępują deuter i tryt w wielu reakcjach chemicznych.
W tym sensie zbadano obfitość tego izotopu i zaobserwowano, że jego udział w wodzie może się nieznacznie różnić w zależności od źródła, z którego pobrano próbkę.
Ponadto badania spektroskopowe ustaliły istnienie tego izotopu na innych planetach w tej galaktyce.
Kilka faktów na temat deuteru
Jak stwierdzono powyżej, podstawowa różnica między izotopami wodoru (które jako jedyne zostały nazwane w różny sposób) polega na ich strukturze, ponieważ liczba protonów i neutronów w gatunku nadaje mu właściwości chemiczne.
Z drugiej strony deuter znajdujący się wewnątrz ciał gwiazdowych jest eliminowany z większą prędkością, niż jest początkowy.
Ponadto uważa się, że inne zjawiska przyrody stanowią tylko jej niewielką część, więc jej produkcja nadal budzi zainteresowanie.
Podobnie, seria badań ujawniła, że zdecydowana większość atomów, które zostały utworzone z tego gatunku, pochodzi z Wielkiego Wybuchu; to jest powód, dla którego jego obecność jest zauważana na dużych planetach, takich jak Jowisz.
Ponieważ najpowszechniejszym sposobem pozyskiwania tego gatunku w przyrodzie jest połączenie go z wodorem w postaci protium, związek ustalony między proporcjami obu gatunków w różnych dziedzinach nauki wciąż budzi zainteresowanie środowiska naukowego. , takich jak astronomia czy klimatologia.
Nieruchomości
- Jest to izotop pozbawiony właściwości promieniotwórczych; to znaczy ma dość stabilny charakter.
- Może służyć do zastępowania atomu wodoru w reakcjach chemicznych.
- Gatunek ten przejawia inne zachowanie niż zwykły wodór w reakcjach o charakterze biochemicznym.
- Kiedy dwa atomy wodoru są zastąpione w wodzie, otrzymuje się D 2 O, nazywając ją ciężką wodą.
- Wodór obecny w oceanie w postaci deuteru występuje w proporcji 0,016% w stosunku do protu.
- W gwiazdach ten izotop ma tendencję do szybkiego łączenia się, dając początek helowi.
- D 2 O jest gatunkiem toksycznym, chociaż jego właściwości chemiczne są bardzo podobne do właściwości H 2
- Kiedy atomy deuteru są poddawane procesowi syntezy jądrowej w wysokich temperaturach, uwalniane są duże ilości energii.
- Właściwości fizyczne, takie jak temperatura wrzenia, gęstość, ciepło parowania, punkt potrójny, między innymi, mają większe wielkości w cząsteczkach deuteru (D 2 ) niż w cząsteczkach wodoru (H 2 ).
- Najpowszechniejsza forma, w której występuje, jest związana z atomem wodoru, będącym źródłem deuterku wodoru (HD).
Aplikacje
Ze względu na swoje właściwości deuter jest stosowany w wielu różnych zastosowaniach, w których bierze udział wodór. Niektóre z tych zastosowań opisano poniżej:
- W biochemii służy do znakowania izotopowego, polegającego na „znakowaniu” próbki wybranym izotopem w celu prześledzenia jej przejścia przez określony układ.
- W reaktorach jądrowych, w których przeprowadzane są reakcje syntezy jądrowej, jest stosowany do zmniejszania prędkości, z jaką poruszają się neutrony, bez wysokiej absorpcji tych, które przedstawia zwykły wodór.
- W obszarze magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) rozpuszczalniki na bazie deuteru są stosowane do otrzymywania próbek tego typu spektroskopii bez obecności zakłóceń występujących przy stosowaniu rozpuszczalników uwodornionych.
- W dziedzinie biologii makrocząsteczki są badane za pomocą technik rozpraszania neutronów, w których próbki zawierające deuter są wykorzystywane do znacznego zmniejszenia szumu w tych właściwościach kontrastu.
- W obszarze farmakologii zastępowanie wodoru deuterem jest stosowane ze względu na generowany kinetyczny efekt izotopowy, który pozwala tym lekom na dłuższy okres półtrwania.
Bibliografia
- Britannica, E. (nd). Deuter. Odzyskany z britannica.com
- Wikipedia. (sf). Deuter. Pobrane z en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Chemia, wydanie dziewiąte. Meksyk: McGraw-Hill.
- Hiperfizyka. (sf). Obfitość deuteru. Odzyskany z hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
- ThoughtCo. (sf). Fakty dotyczące deuteru. Pobrane z thinkco.com