Deuteriumstructuur, eigenschappen en toepassingen

de deuterium is een van de isotoop soorten waterstof, die wordt weergegeven als D of ²H. Bovendien heeft het de naam gekregen van zware waterstof, omdat het twee keer zoveel massa heeft als het proton. Een isotoop is een soort die afkomstig is van hetzelfde chemische element, maar waarvan het massagetal anders is.

Dit onderscheid is te wijten aan het verschil in het aantal neutronen dat het heeft. Deuterium wordt beschouwd als een stabiele isotoop en kan worden gevonden in verbindingen die worden gevormd door waterstof van natuurlijke oorsprong, hoewel in een vrij kleine hoeveelheid (minder dan 0,02%).

Gegeven zijn eigenschappen, vergelijkbaar met die van gewone waterstof, kan waterstof in alle reacties waarin het deelneemt vervangen worden door equivalente stoffen worden.

Om deze en andere redenen heeft dit isotoop een groot aantal toepassingen in verschillende wetenschapsgebieden en wordt het een van de belangrijkste.

index

• 1 structuur
  • 1.1 Enkele feiten over deuterium
• 2 Eigenschappen
• 3 Gebruik
• 4 Referenties

structuur

De structuur van het deuterium bestaat hoofdzakelijk uit een kern met een proton en een neutron, met een atoommassa of massa van ongeveer 2,014 g.

Op dezelfde manier dankt deze isotoop zijn ontdekking aan Harold C. Urey, een in de Verenigde Staten gevestigde chemicus, en zijn medewerkers Ferdinand Brickwedde en George Murphy, in het jaar 1931.

In de bovenste afbeelding toont de vergelijking tussen de structuren van de isotopen van waterstof, die bestaat als protium (het meest voorkomende isotoop), deuterium en tritium, besteld van links naar rechts.

De bereiding van deuterium in zuivere vorm werd met succes voor het eerst in 1933 uitgevoerd, maar sinds 1950 een vaste fase materiaal gebruikt en stabiliteit heeft aangetoond, genaamd lithiumdeuteride (LID) voor vervang deuterium en tritium in een grote hoeveelheid chemische reacties.

In deze zin is de abundantie van deze isotoop bestudeerd en is waargenomen dat de hoeveelheid ervan in het water enigszins kan variëren, afhankelijk van de bron waaruit het monster is genomen..

Bovendien hebben spectroscopieonderzoeken het bestaan ​​van deze isotoop bepaald op andere planeten van deze melkweg.

Enkele feiten over deuterium

Als het fundamentele verschil tussen de isotopen van waterstof ligt in de structuur (die de enige die zijn genoemd verschillend zijn), omdat het aantal protonen en neutronen van een soort geven de chemische eigenschappen hierboven opgemerkt,.

Aan de andere kant wordt het deuterium dat in de sterlichamen aanwezig is, met grotere snelheid geëlimineerd dan het is ontstaan.

Bovendien wordt aangenomen dat andere natuurverschijnselen slechts een klein deel van hetzelfde vormen, reden waarom de productie op dit moment nog steeds belangstelling wekt.

Evenzo heeft een reeks onderzoeken aangetoond dat de grote meerderheid van de atomen die uit deze soort zijn gevormd, afkomstig is van de oerknal; dit is de reden waarom zijn aanwezigheid wordt opgemerkt in grote planeten zoals Jupiter.

Als de meest voorkomende manier om deze soort te krijgen in de natuur het is wanneer het wordt gecombineerd met waterstof als protium, nog steeds het aantrekken van het belang van de wetenschappelijke gemeenschap de relatie tussen het aandeel van beide soorten in verschillende gebieden van de wetenschap , zoals astronomie of klimatologie.

eigenschappen

- Het is een isotoop die geen radioactieve eigenschappen heeft; dat wil zeggen, het is vrij stabiel van aard.

- Het kan worden gebruikt om het waterstofatoom in chemische reacties te vervangen.

- Deze soort vertoont een ander gedrag dan gewone waterstof in reacties van biochemische aard.

- Wanneer je de twee waterstofatomen in het water vervangt, krijg je D₂Of, het verkrijgen van de naam van zwaar water.

- De waterstof in de oceaan die in de vorm van deuterium is, bestaat in een verhouding van 0,016% ten opzichte van het protium.

- In sterren heeft dit isotoop de neiging om snel te fuseren om helium op te wekken.

- De D₂Of het is een toxische soort, hoewel de chemische eigenschappen erg lijken op die van H₂

- Wanneer deuteriumatomen bij hoge temperaturen worden onderworpen aan het kernfusieproces, wordt de afgifte van grote hoeveelheden energie verkregen.

- Fysische eigenschappen zoals kookpunt, dichtheid, hitte van verdamping, tripelpunt, onder andere, hebben grotere magnitudes in de deuteriummoleculen (D₂) dan in waterstof (H.₂).

- De meest voorkomende vorm waarin het wordt gevonden is gekoppeld aan een waterstofatoom, afkomstig van waterstof deuteride (HD).

toepassingen

Vanwege zijn eigenschappen wordt deuterium gebruikt in een groot aantal verschillende toepassingen waarbij waterstof betrokken is. Sommige van deze toepassingen worden hieronder beschreven:

- Op het gebied van biochemie wordt het gebruikt in isotopische labeling, die bestaat uit het "markeren" van een monster met de geselecteerde isotoop om het door zijn passage door een bepaald systeem te leiden.

- In kernreactoren die fusiereacties uitvoeren, wordt het gebruikt om de snelheid te verlagen waarmee neutronen bewegen zonder de hoge absorptie van deze die gewone waterstof presenteert.

- Op het gebied van nucleaire magnetische resonantie (NMR) ze worden gebruikt oplosmiddel gebaseerd op het deuterium monsters van dit soort spectroscopie verkrijgen zonder de aanwezigheid van storingen door gebruik van oplosmiddelen gehydrogeneerd.

- Op het gebied van de biologie worden macromoleculen bestudeerd door middel van neutronenverstrooiingstechnieken, waarbij monsters uitgerust met deuterium worden gebruikt om ruis in deze contrasteigenschappen aanzienlijk te verminderen.

- Op het gebied van farmacologie wordt de substitutie van waterstof door deuterium gebruikt voor het kinetische isotoopeffect dat wordt gegenereerd en maakt het mogelijk dat deze geneesmiddelen een langere halfwaardetijd hebben.

referenties

1. Britannica, E. (s.f.). Deuterium. Hersteld van britannica.com
2. Wikipedia. (N.D.). Deuterium. Opgehaald van en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Chemie, negende editie. Mexico: McGraw-Hill.
4. Hyperphysics. (N.D.). Deuterium Overvloed. Teruggeplaatst van hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. ThoughtCo. (N.D.). Deuterium Feiten. Opgehaald van thoughtco.com