Δομή του δευτερίου, ιδιότητες και χρήσεις

Το δευτέριο είναι ένα από τα ισοτοπικά είδη υδρογόνου, το οποίο αντιπροσωπεύεται ως D ή ²H. Επιπλέον, έχει δοθεί το όνομα βαρέος υδρογόνου, επειδή η μάζα του είναι διπλάσια από εκείνη του πρωτονίου. Ένα ισότοπο είναι ένα είδος που προέρχεται από το ίδιο χημικό στοιχείο, αλλά του οποίου ο αριθμός μάζας είναι διαφορετικός από αυτό.

Η διάκριση αυτή οφείλεται στη διαφορά στον αριθμό των νετρονίων που έχει. Το δευτέριο θεωρείται σταθερό ισότοπο και μπορεί να βρεθεί σε ενώσεις που σχηματίζονται από υδρογόνο φυσικής προέλευσης, αν και σε σχετικά μικρό ποσοστό (λιγότερο από 0,02%).

Δεδομένων των ιδιοτήτων του, πολύ παρόμοιων με εκείνες του συνηθισμένου υδρογόνου, μπορεί να αντικαταστήσει το υδρογόνο σε όλες τις αντιδράσεις στις οποίες συμμετέχει, καθιστώντας ισοδύναμες ουσίες.

Για αυτό και για άλλους λόγους, αυτό το ισότοπο έχει μεγάλο αριθμό εφαρμογών σε διάφορους τομείς της επιστήμης, μετατρέποντας σε ένα από τα πιο σημαντικά.

Ευρετήριο

• 1 Δομή
  • 1.1 Μερικά γεγονότα για το δευτέριο
• 2 Ιδιότητες
• 3 Χρήσεις
• 4 Αναφορές

Δομή

Η δομή του δευτερίου αποτελείται κυρίως από πυρήνα που έχει πρωτόνιο και νετρόνιο, με ατομικό βάρος ή μάζα περίπου 2,014 g.

Κατά τον ίδιο τρόπο, αυτό το ισοτόπιο οφείλει την ανακάλυψή του στον Harold C. Urey, έναν χημικό που είναι ντόπιος των Ηνωμένων Πολιτειών, και οι συνεργάτες του Ferdinand Brickwedde και George Murphy, το 1931.

Στην παραπάνω εικόνα μπορείτε να δείτε τη σύγκριση μεταξύ των δομών των ισοτόπων του υδρογόνου, η οποία υπάρχει υπό τη μορφή του protium (του πλέον άφθονου ισότοπου), του δευτερίου και του τριτίου, διατεταγμένων από αριστερά προς τα δεξιά.

Η παρασκευή του δευτερίου στην καθαρή του κατάσταση διεξήχθη με επιτυχία για πρώτη φορά το 1933, αλλά από τη δεκαετία του 1950 χρησιμοποιήθηκε μια ουσία σε στερεή φάση και έχει αποδείξει σταθερότητα, που ονομάζεται δευτεριούχο λίθιο (LiD), για αντικαταστήστε το δευτέριο και το τρίτιο σε μια μεγάλη ποσότητα χημικών αντιδράσεων.

Υπό αυτή την έννοια, η αφθονία αυτού του ισοτόπου έχει μελετηθεί και έχει παρατηρηθεί ότι η αναλογία αυτού στο νερό μπορεί να ποικίλλει ελαφρώς, ανάλογα με την πηγή από την οποία λαμβάνεται το δείγμα..

Επιπλέον, μελέτες φασματοσκοπίας έχουν προσδιορίσει την ύπαρξη αυτού του ισότοπου σε άλλους πλανήτες αυτού του γαλαξία.

Μερικά γεγονότα για το δευτέριο

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των ισοτόπων του υδρογόνου (τα οποία είναι τα μόνα που έχουν ονομαστεί με διαφορετικούς τρόπους) βρίσκεται στη δομή του, επειδή η ποσότητα πρωτονίων και νετρονίων ενός είδους δίνει τις χημικές του ιδιότητες.

Από την άλλη πλευρά, το δευτέριο που υπάρχει μέσα στα αστρικά σώματα απομακρύνεται με μεγαλύτερη ταχύτητα από ότι προέρχεται.

Επιπλέον, θεωρείται ότι άλλα φαινόμενα της φύσης αποτελούν μόνο ένα μικρό ποσό του ιδίου, λόγος για τον οποίο η παραγωγή της συνεχίζει να δημιουργεί ενδιαφέρον επί του παρόντος.

Ομοίως, μια σειρά από έρευνες έχει αποκαλύψει ότι η μεγάλη πλειοψηφία των ατόμων που έχουν σχηματιστεί από αυτό το είδος προέρχεται από τη Μεγάλη Έκρηξη. αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η παρουσία του παρατηρείται σε μεγάλους πλανήτες όπως ο Δίας.

Καθώς ο συνηθέστερος τρόπος για να επιτευχθεί αυτό το είδος στη φύση είναι όταν συνδυάζεται με το υδρογόνο υπό τη μορφή ενός αντιθέτου, η σχέση μεταξύ του ποσοστού και των δύο ειδών σε διαφορετικές περιοχές των επιστημών συνεχίζει να προκαλεί το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. , όπως η αστρονομία ή η κλιματολογία.

Ιδιότητες

- Είναι ένα ισότοπο που δεν έχει ραδιενεργά χαρακτηριστικά. δηλαδή, είναι αρκετά σταθερό στη φύση.

- Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση του ατόμου υδρογόνου σε χημικές αντιδράσεις.

- Αυτό το είδος εκδηλώνει μια συμπεριφορά διαφορετική από το συνηθισμένο υδρογόνο σε αντιδράσεις βιοχημικής φύσης.

- Όταν αντικαθιστάτε τα δύο άτομα υδρογόνου στο νερό, παίρνετε D₂Ή, αποκτώντας το όνομα βαρέος ύδατος.

- Το υδρογόνο που υπάρχει στον ωκεανό με τη μορφή δευτέριου υπάρχει σε ποσοστό 0,016% σε σχέση με τον ορό.

- Στα αστέρια, αυτό το ισότοπο έχει την τάση να συγχωνεύεται γρήγορα για να δημιουργήσει ηλιο.

- Το D₂Ή είναι ένα τοξικό είδος, αν και οι χημικές του ιδιότητες είναι πολύ παρόμοιες με εκείνες του Η₂

- Όταν τα άτομα δευτερίου υποβάλλονται στη διαδικασία πυρηνικής σύντηξης σε υψηλές θερμοκρασίες, επιτυγχάνεται η απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας.

- Οι φυσικές ιδιότητες όπως το σημείο βρασμού, η πυκνότητα, η θερμότητα εξάτμισης, το τριπλό σημείο, μεταξύ άλλων, έχουν μεγαλύτερα μεγέθη στα μόρια δευτερίου (D₂) σε σχέση με το υδρογόνο (Η₂).

- Η πιο κοινή μορφή στην οποία βρίσκεται βρίσκεται σε σύνδεση με ένα άτομο υδρογόνου, που προέρχεται από το δευτερίδιο υδρογόνου (HD).

Χρησιμοποιεί

Λόγω των ιδιοτήτων του, το δευτέριο χρησιμοποιείται σε μια ευρεία ποικιλία εφαρμογών στις οποίες εμπλέκεται το υδρογόνο. Ορισμένες από αυτές τις χρήσεις περιγράφονται παρακάτω:

- Στον τομέα της βιοχημείας, χρησιμοποιείται στην ισοτοπική επισήμανση, η οποία συνίσταται στην "σήμανση" ενός δείγματος με το επιλεγμένο ισότοπο για να εντοπιστεί μέσω της δίοδος του μέσω ενός δεδομένου συστήματος.

- Σε πυρηνικούς αντιδραστήρες που πραγματοποιούν αντιδράσεις σύντηξης χρησιμοποιείται για να μειώσει την ταχύτητα με την οποία κινούνται τα νετρόνια χωρίς την υψηλή απορρόφηση αυτών που παρουσιάζουν κοινό υδρογόνο.

- Στην περιοχή του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) διαλύτες με βάση το δευτέριο χρησιμοποιούνται για τη λήψη δειγμάτων αυτού του τύπου φασματοσκοπίας χωρίς την παρουσία παρεμβολών που συμβαίνουν όταν χρησιμοποιούνται υδρογονωμένοι διαλύτες.

- Στον τομέα της βιολογίας, τα μακρομόρια μελετώνται μέσω τεχνικών σκέδασης νετρονίων, όπου δείγματα εξοπλισμένα με δευτέριο χρησιμοποιούνται για να μειώσουν σημαντικά τον θόρυβο σε αυτές τις ιδιότητες αντίθεσης.

- Στον τομέα της φαρμακολογίας, η υποκατάσταση του υδρογόνου από το δευτέριο χρησιμοποιείται για την κινητική ισοτοπική επίδραση που παράγεται και επιτρέπει σε αυτά τα φάρμακα να έχουν μεγαλύτερο χρόνο ημιζωής.

Αναφορές

1. Britannica, Ε. (S.f.). Δετέριο. Ανάκτηση από britannica.com
2. Wikipedia. (s.f.). Δετέριο. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Chemistry, Ninth edition. Μεξικό: McGraw-Hill.
4. Υπερφυσική. (s.f.). Άφθονο δευτερίου. Ανακτήθηκε από hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. ThoughtCo. (s.f.). Στοιχεία του δευτερίου. Ανακτήθηκε από thoughtco.com