Изотопи се односе на оне чланове исте породице који деле исти атомски број и незнатно варирају у атомској маси. Изотопи истог елемента ће формирати различита једињења у комбинацији са другим елементом.
Добијено једињење мало варира од једињења насталог услед комбинације изотопа. Ове мале варијације се такође могу приметити у води и тешкој води.
Кључне Такеаваис
- Вода (Х2О) се састоји од два атома водоника и једног атома кисеоника, док тешка вода (Д2О) садржи два атома деутеријума (изотоп водоника) и један атом кисеоника.
- Тешка вода је гушћа од обичне воде због додатног неутрона у сваком атому деутеријума.
- Тешка вода налази примену у нуклеарним реакторима као расхладно средство и модератор неутрона, док обична вода има широк спектар свакодневне примене.
Вода против тешке воде
Тешка вода садржи већи удео изотопа деутеријума, уместо нормалних атома водоника, што је чини „тежом“. Вода (нормална вода) је безбедна за људску употребу и употребу, тешка вода због својих својстава није намењена за пиће или редовну употребу.
За све живе организме вода је извор живота. Водоник и кисеоник се спајају као ковалентне везе у фиксној пропорцији и формирају воду. Структура молекула је савијена, формирајући угао од 104.5°.
Због високе електронегативне природе атома кисеоника, атоми кисеоника имају делимично негативно наелектрисање што доводи до поларитета ОХ везе. Штавише, чини се да се молекули воде агрегирају на површини у кратком домету.
Као што име каже, тешка вода садржи теже и више изотопе водоника. У СТП-у тешка вода нема боју. Претвара се у течност без боје и мириса на собној температури.
Мешавина обичне и тешке воде доводи до стварања а хетерогена мешавина. Електролиза почиње са челичном посудом као катодом, никловим лимом као анодом и водом и НаОХ као електролитом. Први пут је откривен 1932. године.
Упоредна табела
| Параметри поређења | вода | Тешка вода |
|---|---|---|
| Хемијска формула | Х2О је хемијска формула воде. | Вода има дебљину од 997 килограма по кубном метру. |
| Моларна маса | Према чињеницама, има моларну масу од 18 г/мол. | Тешка вода има моларну масу од 20 г/мол. |
| Тачка кључања | Као што чињенице кажу, има тачку кључања од 100 степени Целзијуса. | Тешка вода има тачку кључања од 101.4 степена Целзијуса. |
| Тачка мржњења | Вода се смрзава на 0 степени Целзијуса. | Али тешка вода има тачку смрзавања од 3.8 степени Целзијуса. |
| Густина | Тешка вода има густину од 1.11 грама / кубни центиметар. | Тешка вода има густину од 1.11 грама / кубни центиметар. |
Шта је вода?
Вода, која покрива значајан део наше земље, је хемијско једињење састављено од водоника и кисеоника спојених ковалентном везом. Понашање воде је последица њених својстава, односно површинског напона и вискозитета. Молекули воде такође формирају водоничне везе.
Вода се може наћи у три стања. Лед је чврсто стање које настаје смрзавањем воде на 0°Ц. Вода је течни облик који покрива око 71% земље. Водена пара је гасовито стање које настаје кључањем воде на 100°Ц.
Вода је без боје, мириса и укуса. Скоро сви гасови, шећери, соли и киселине лако се мешају и растварају у води, која је позната као универзални растварач.
Када се комбинује са другим растварачима, доводи до стварања азеотропа. Површински напон, специфична топлота, а топлотна проводљивост воде је већа у поређењу са другим флуидима и течностима.
Штавише, вода проводи мале количине електричне енергије. Међутим, додавање јонских супстанци доводи до стварања јона у течности, што повећава њену проводљивост.
Вода је неопходна за сваки тренутак живота. Док 78% нашег тела чини вода, просечном здравом човеку је потребно око 7 литара.
Поред људског тела, вода такође игра значајну улогу у пољопривреди, одржавању пХ вредности, прању и одржавању равнотеже воде на земљи.
Шта је тешка вода?
Деутеријум оксид, такође познат као тешка вода, је хемијско једињење састављено од деутеријума и кисеоника. Деутеријум је тежак изотоп Х2, односно водоника, и стога има већу атомску масу.
Дакле, моларна маса тешке воде је већа од нормалне воде. Због присуства деутеријума, својства тешке воде (тј. и хемијска и физичка) се незнатно разликују у поређењу са обичном водом.
Тешка вода има молекулску масу од 20.02 грама/мол, густину од 1.107 г/мЛ и диполни момент од 1.87 Д. Штавише, тачка топљења тешке воде је 3.82°Ц, а тачка кључања је 101.4°Ц.
Алкалија доводи до стварања тешке воде у присуству електролизе воде. Штавише, тешка вода је поново категорисана у полутешку, воду са тешким кисеоником и воду са трицијевом.
Полу-тешка вода, позната и као ХДО, садржи хемијски састав једног деутеријума, једног протијума и једног атома кисеоника.
Присуство тежих изотопа кисеоника у води са тешким кисеоником доводи до њеног имена. Вода са трицијом, такође позната као Т2О, је супер богата вода и радиоактивна је због трицијума (најтежег изотопа водоника).
Главне разлике између воде и тешке воде
- Хемијска потрошња воде укључује два атома водоника у комбинацији са једним делом кисеоника. Хемијски састав тешке воде укључује два атома деутеријума у комбинацији са једним атомом кисеоника.
- Вода има ширу структуру захваљујући својим водоничним везама. Напротив, тешка вода је тетраедарска због већег броја водоничних веза присутних по молекулу тешке воде.
- Због мале густине, коцке леда направљене од воде неће потонути; уместо тога, они ће пловак на води. Али, због велике густине, коцке леда направљене од тешке воде ће потонути у воду.
- Вода има пХ 7, што говори да је неутрална. Али тешка вода има пХ 7.44, што је чини слабијом киселином.
- Вода је живот за сваки живи организам. Од пића до свакодневних послова, вода је неопходна за сваку активност људског живота. Вода је синоним за преживљавање. Али, употреба тешке воде се налази у нуклеарним водама. Штавише, прекомерна конзумација тешке воде може бити фатална.
- https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/j100862a028
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.101.065502
Последње ажурирање: 30. јуна 2023
Уложио сам толико труда да напишем овај пост на блогу да бих вам пружио вредност. Биће ми од велике помоћи ако размислите о томе да га поделите на друштвеним мрежама или са својим пријатељима/породицом. ДЕЉЕЊЕ ЈЕ ♥
Пијуш Јадав је последњих 25 година провео радећи као физичар у локалној заједници. Он је физичар који страствено жели да науку учини доступнијом нашим читаоцима. Дипломирао је природне науке и постдипломске студије заштите животне средине. Више о њему можете прочитати на његовом био паге.
Овај чланак је веома информативан о изотопима и како они формирају различита једињења. Даје јасно објашњење воде и тешке воде. Заиста је од помоћи.
Чланак пружа фасцинантан поглед на разлике између воде и тешке воде, као и на њихова различита својства. То је просветљујуће штиво које подстиче читаоце да дубље уђу у тему.
Чланак одлично објашњава хемијски састав и својства воде и тешке воде. Невероватно је добро истражен и пружа драгоцен увид у тему.
Не бих се могао више сложити. То је свеобухватан и проницљив чланак.
То је заиста веома едукативан чланак. Чињенице о изотопима су добро представљене.
Овај чланак је можда преувеличао негативне ефекте тешке воде. Требало је да укључи више информација о практичној примени тешке воде.
Чланак би могао имати користи од уравнотеженијег погледа на употребу тешке воде заједно са њеним потенцијалним недостацима.
Заиста. Практична употреба тешке воде је подједнако важна и требало би је позабавити.
Не слажем се са неким налазима представљеним у овом чланку. Нека од ових својстава су минорна. Чланак није дао задовољавајуће оцене о здравственом дејству тешке воде на људско тело.
Аутор је урадио фантастичан посао наглашавајући кључне ствари о води и тешкој води. Написан је на занимљив начин и заокупља интересовање читаоца. Веома добро истражено.