Structura deuteriului, proprietăți și utilizări

deuteriu este una din speciile izotopice de hidrogen, care este reprezentată ca D sau ²H. În plus, i sa dat numele de hidrogen greu, deoarece masa lui este de două ori mai mare decât cea a protonului. Un izotop este o specie care provine din același element chimic, dar al cărui număr de masă este diferit de acesta.

Această distincție se datorează diferenței dintre numărul de neutroni pe care îl are. Deuteriul este considerat un izotop stabil și poate fi găsit în compușii formați din hidrogen de origine naturală, deși într-o proporție destul de mică (mai mică de 0,02%).

Având în vedere proprietățile sale, foarte asemănătoare cu cele ale hidrogenului obișnuit, pot înlocui hidrogenul în toate reacțiile în care participă, devenind substanțe echivalente.

Din acest motiv și din alte motive, acest izotop are un număr mare de aplicații în diferite domenii ale științei, devenind unul dintre cele mai importante.

index

• 1 Structura
  • 1.1 Unele fapte despre deuteriu
• 2 Proprietăți
• 3 Utilizări
• 4 Referințe

structură

Structura deuteriului este constituită în principal de un nucleu care are un proton și un neutron, cu o greutate sau o masă atomică de aproximativ 2,014 g.

În același mod, acest izotop își datorează descoperirea lui Harold C. Urey, un chimist nativ al Statelor Unite, și colaboratorii săi, Ferdinand Brickwedde și George Murphy, în anul 1931.

În imaginea de mai sus, puteți vedea comparația dintre structurile izotopice ale hidrogenului, care există sub formă de antium (izotopul său cel mai abundent), deuteriu și tritiu, aranjate de la stânga la dreapta.

Prepararea deuteriului în stare pură a fost efectuată cu succes pentru prima dată în 1933, dar începând cu anii 1950 a fost utilizată o substanță în fază solidă și sa demonstrat stabilitatea, denumită deuteriu de litiu (LiD), pentru înlocuiți deuteriu și tritiu într-un număr mare de reacții chimice.

În acest sens, abundența acestui izotop a fost studiată și s-a observat că proporția acestuia în apă poate varia ușor, în funcție de sursa din care se prelevează eșantionul.

În plus, studiile de spectroscopie au determinat existența acestui izotop în alte planete ale acestei galaxii.

Unele fapte despre deuteriu

După cum sa afirmat mai devreme, diferența fundamentală dintre izotopii de hidrogen (care sunt singurii numiți în diferite moduri) se află în structura lor, deoarece cantitatea de protoni și neutroni dintr-o specie conferă proprietățile chimice.

Pe de altă parte, deuteriul existent în interiorul corpurilor stelare este eliminat cu o viteză mai mare decât este generată.

În plus, se consideră că alte fenomene ale naturii nu formează decât o mică parte a acesteia, astfel încât producția sa continuă să genereze interes în prezent.

În mod similar, o serie de investigații au arătat că marea majoritate a atomilor care au format această specie au provenit din Big Bang; Acesta este motivul pentru care prezența sa este observată pe planete mari precum Jupiter.

Dat fiind faptul că cea mai obișnuită modalitate de a obține această specie în natură este atunci când este combinată cu hidrogen sub forma unui contraum, relația dintre proporția ambelor specii din diferite domenii ale științelor continuă să trezească interesul comunității științifice. , cum ar fi astronomia sau climatologia.

proprietăţi

- Este un izotop lipsit de caracteristici radioactive; adică este destul de stabil în natură.

- Poate fi folosit pentru a înlocui atomul de hidrogen în reacțiile chimice.

- Această specie manifestă un comportament diferit de hidrogenul obișnuit în reacțiile biochimice.

- Când înlocuiți cei doi atomi de hidrogen din apă, obțineți D₂Sau, dobândind numele de apă grea.

- Hidrogenul prezent în ocean care este sub formă de deuteriu există în proporție de 0,016% față de anticorp.

- În stele, acest izotop are tendința să se îmbine rapid pentru a da naștere la heliu.

- D₂Sau este o specie toxică, deși proprietățile sale chimice sunt foarte asemănătoare cu cele ale lui H₂

- Când atomii de deuteriu sunt supuși procesului de fuziune nucleară la temperaturi ridicate, se obține eliberarea unor cantități mari de energie.

- Proprietățile fizice, cum ar fi punctul de fierbere, densitatea, căldura de vaporizare, punctul triplă, printre altele, au magnitudine mai mari în moleculele de deuteriu (D₂) decât în ​​hidrogen (H₂).

- Forma cea mai comună în care se găsește este legată de un atom de hidrogen, deuteriu de hidrogen (HD) originar.

aplicații

Datorită proprietăților sale, deuteriul este utilizat într-o mare varietate de aplicații în care este implicat hidrogenul. Unele dintre aceste utilizări sunt descrise mai jos:

- în domeniul biochimiei, este utilizat în etichetarea izotopică, care constă în "marcarea" unei probe cu izotopul selectat pentru a-l urmări prin trecerea printr-un sistem determinat.

- În reactoarele nucleare care efectuează reacții de fuziune se utilizează pentru a reduce viteza cu care neutronii se mișcă fără absorbția ridicată a acestora, care prezintă hidrogen obișnuit.

- În domeniul rezonanței magnetice nucleare (NMR), solvenții pe bază de deuteriu sunt utilizați pentru a obține probe de acest tip de spectroscopie fără prezența interferențelor care apar atunci când se utilizează solvenți hidrogenați.

- În domeniul biologiei, macromoleculele sunt studiate prin tehnici de împrăștiere a neutronilor, unde probele echipate cu deuteriu sunt utilizate pentru a reduce semnificativ zgomotul în aceste proprietăți de contrast.

- În domeniul farmacologiei, substituția hidrogenului cu deuteriu este utilizată pentru efectul izotopic cinetic care este generat și permite acestor medicamente să aibă un timp de înjumătățire mai lung.

referințe

1. Britannica, E. (s.f.). Deuteriu. Recuperat de la britannica.com
2. Wikipedia. (N.d.). Deuteriu. Adus de la en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Chimie, ediția a IX-a. Mexic: McGraw-Hill.
4. Hyperphysics. (N.d.). De abundență de deuteriu. Adus de la hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. ThoughtCo. (N.d.). Fapte de deuteriu. Adus de la thoughtco.com