Deutérium vs Hydrogène
Les atomes d'un même élément peuvent être différents. Ces différents atomes d'un même élément sont appelés isotopes. Ils sont différents les uns des autres en ayant des nombres différents de neutrons. Puisque le nombre de neutrons est différent, leur nombre de masse diffère également. Les éléments peuvent avoir plusieurs isotopes. La nature de chaque isotope contribue à la nature d'un élément. Le deutérium est un isotope de l'hydrogène et l'article suivant décrit leurs différences.
Hydrogène
L'hydrogène est le premier et le plus petit élément du tableau périodique, qui est noté H. Il a un électron et un proton. Il est classé dans le groupe 1 et la période 1 du tableau périodique en raison de sa configuration électronique: 1s1 L'hydrogène peut absorber un électron pour former un ion chargé négativement, ou peut facilement donner l'électron pour produire un proton chargé positivement ou partager l'électron pour créer des liaisons covalentes. En raison de cette capacité, l'hydrogène est présent dans un grand nombre de molécules et c'est un élément très abondant dans la terre. L'hydrogène a trois isotopes nommés protium-1H (pas de neutrons), deutérium-2H (un neutron) et tritium- 3H (deux neutrons). Le protium est le plus abondant parmi les trois avec une abondance relative d'environ 99 %. L'hydrogène existe sous forme de molécule diatomique (H2) en phase gazeuse, et c'est un gaz incolore et inodore. De plus, l'hydrogène est un gaz extrêmement inflammable et il brûle avec une flamme bleu pâle. L'hydrogène, à température ambiante normale, n'est pas très réactif. Cependant, à des températures élevées, il peut réagir rapidement. H2est à l'état d'oxydation zéro; par conséquent, il peut agir comme agent réducteur, pour réduire les oxydes ou chlorures métalliques et libérer des métaux. L'hydrogène est utilisé dans les industries chimiques telles que la production d'ammoniac dans le procédé Haber. L'hydrogène liquide est utilisé comme carburant dans les fusées et les véhicules.
Deutérium
Le deutérium est l'un des isotopes de l'hydrogène. C'est un isotope stable avec une abondance naturelle de 0,015 %. Il y a un proton et un neutron dans le noyau du deutérium. Par conséquent, son nombre de masse est de deux et son numéro atomique est de un. C'est ce qu'on appelle aussi l'hydrogène lourd. Le deutérium est représenté par 2H. Mais le plus souvent, il est représenté par D. Le deutérium peut exister sous forme de molécule gazeuse diatomique de formule chimique D2 Cependant, la possibilité de joindre deux atomes D dans la nature est faible en raison de la faible abondance de deutérium. Par conséquent, la plupart du deutérium est lié à un atome 1H créant un gaz appelé HD (deutérure d'hydrogène). Deux atomes de deutérium peuvent se lier à un oxygène pour former l'analogue de l'eau D2O, également connu sous le nom d'eau lourde. Les molécules contenant du deutérium présentent des propriétés chimiques et physiques différentes de celles de leur analogue hydrogène. Par exemple, le deutérium peut présenter un effet isotopique cinétique. Les composés deutérés présentent des différences caractéristiques dans la spectroscopie RMN, IR et de masse et peuvent donc être identifiés à l'aide de ces méthodes. Le deutérium a un spin de un. Ainsi en RMN, le couplage du deutérium donne un triplet. Il absorbe une fréquence IR différente de celle de l'hydrogène dans la spectroscopie IR. En raison de la grande différence de masse, en spectroscopie de masse, le deutérium peut être distingué de l'hydrogène.
Quelle est la différence entre l'hydrogène et le deutérium ?
• Le deutérium est un isotope de l'hydrogène.
• Comparé aux autres isotopes de l'hydrogène, le deutérium a un nombre de masse de deux (un neutron et un proton dans le noyau).
• La masse atomique de l'hydrogène est de 1,007947, alors que la masse du deutérium est de 2,014102.
• Lorsque le deutérium est incorporé dans des molécules à la place de l'hydrogène, certaines propriétés comme l'énergie de liaison et la longueur de liaison diffèrent.
