Différence entre le deutérium et l'hydrogène

Différence principale - Deutérium vs Hydrogène

L'hydrogène est le premier élément du tableau périodique ayant le numéro atomique 1. Cela signifie que l'hydrogène a un proton dans son noyau. Le deutérium est un isotope stable de l'hydrogène. Comme les isotopes sont des atomes du même élément ayant le même nombre de protons et un nombre différent de neutrons, l’hydrogène et le deutérium sont composés d’un proton par noyau. La principale différence entre le deutérium et l'hydrogène est que Les atomes de deutérium contiennent un neutron dans leur noyau alors que les atomes d'hydrogène ne contiennent aucun neutron dans leur noyau.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que l'hydrogène?
      - Définition, Propriétés, Applications
2. Qu'est-ce que le deutérium
      - Définition, Propriétés, Applications
3. Quelles sont les similitudes entre le deutérium et l'hydrogène
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre le deutérium et l'hydrogène
      - Comparaison des différences clés

Mots-clés: masse atomique, numéro atomique, deutérium, deutéron, hydrogène, isotope, neutron, proton

Qu'est-ce que l'hydrogène?

L'hydrogène est un élément chimique ayant le numéro atomique 1. C'est le premier élément du tableau périodique des éléments. Il est composé d'un seul proton dans son noyau. La masse atomique standard d'hydrogène est 1.00794 u. L'hydrogène est l'élément le plus léger présent sur Terre. L'atome d'hydrogène peut être représenté par ¹₁H.

Figure 1: Structure chimique de l'hydrogène.

L'élément hydrogène a trois isotopes principaux. Ce sont le protium, le deutérium et le tritium. Le protium est la forme la plus abondante parmi ces trois isotopes. Son abondance est d'environ 99%. Par conséquent, il est considéré comme de l'hydrogène normal. L'atome de protium est composé d'un proton et il n'a pas de neutrons. Un électron peut être observé quand il n'est pas dans une liaison. La configuration électronique de l'hydrogène est 1s¹. Il n’a qu’une orbite et il n’a pas d’orbitales p.

L’hydrogène se trouve le plus souvent sous forme de H₂ gaz ou sous forme liquide sous forme d’eau (H₂O) Quand l'hydrogène est dans H₂ sous forme gazeuse, il est hautement inflammable et peut subir une combustion. Par conséquent, il est utilisé dans le traitement des combustibles fossiles. L'hydrogène est également utilisé comme principal réactif dans la production d'ammoniac. Une autre application importante de l’hydrogène est son utilisation comme réfrigérant pour les générateurs des centrales électriques..

Qu'est-ce que le deutérium

Le deutérium est un isotope stable de l’élément hydrogène. Il contient un noyau ayant un proton et un neutron. En dehors du noyau, le deutérium a un électron. Le numéro atomique de deutérium est 1. La masse atomique de deutérium est d’environ 2,014 u. Le deutérium peut être donné sous forme de symboles comme, ²H.

Figure 2: Structure chimique du deutérium

L'abondance de deutérium sur la croûte terrestre est d'environ 0,015%. Le deutérium étant stable, il ne s'agit pas d'un élément radioactif. On l'appelle aussi hydrogène lourd car il est plus lourd que l'hydrogène normal. Le gaz de deutérium pur est rare à trouver. La plupart du temps, on peut trouver du gaz HD (H-D) plutôt que du D₂ gaz.

L'eau lourde est une forme d'eau faite de D₂O molécules au lieu de H₂O molécules. C'est ce qu'on appelle l'eau lourde parce que D₂O est plus lourd que H₂O. La masse molaire de D₂O est d'environ 20 g / mol alors que la masse molaire de H₂O est 18 g / mol. L'eau lourde est utilisée comme source de deutérium pour les réactions de synthèse en chimie organique.

Le noyau de deutérium s'appelle deutérons. La masse de ce noyau est approximativement égale à 2,013 u. Le deutérium est stable avec un nombre impair de protons et un nombre impair de neutrons. La plupart des noyaux avec un nombre impair de protons ou de neutrons sont instables et subissent une désintégration bêta en raison de cette instabilité.

Le deutérium est utilisé dans les réacteurs à fission sous forme d'eau lourde. Ici, il est utilisé pour ralentir les neutrons. Le deutérium est également utilisé en spectroscopie RMN du proton sous forme de CDCl₃ afin de distinguer les spectres d'hydrogène léger de l'hydrogène présent dans le solvant.

Similitudes entre le deutérium et l'hydrogène

• L’hydrogène et le deutérium sont composés d’un proton et d’un électron.
• Le numéro atomique des deux est égal à 1.
• Les deux types d’atomes n’ont que des orbitales.
• Les deux atomes peuvent être trouvés dans des formes d'eau.

Différence entre le deutérium et l'hydrogène

Définition

Deutérium: Le deutérium est un isotope stable de l'élément hydrogène.

Hydrogène: L'hydrogène est un élément chimique ayant le numéro atomique 1.

Masse atomique

Deutérium:  La masse atomique de deutérium est 2.014 u.

Hydrogène: La masse atomique de l'hydrogène est 1.00794 u.

Symbole élémentaire

Deutérium: Le deutérium peut être représenté sous la forme D ou ²₁H.

Hydrogène: L’hydrogène peut être représenté par H ou ¹₁H.

Abondance Naturelle

Deutérium: L'abondance de deutérium est d'environ 0,015%.

 Hydrogène: L'abondance de l'hydrogène est d'environ 99%.

Résumé

Le deutérium est un isotope de l'hydrogène. Le protium étant l'isotope d'hydrogène le plus abondant, il est considéré comme de l'hydrogène normal. L'abondance de Protium est d'environ 99%. Cependant, en plus d’être des isotopes, il existe une différence nette entre le deutérium et l’hydrogène..

Références:

1. Helmenstine, Ph.D. Anne Marie «Faits intéressants sur le deutérium.» ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 25 juillet 2017. 
2. «Hydrogène - Informations, propriétés et utilisations des éléments | Periodic Table. ”Société royale de chimie - Promouvoir l'excellence dans les sciences chimiques. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 25 juillet 2017. 

Courtoisie d'image:

“Blausen 0526 Hydrogen-1Atom” Par BruceBlaus - Propre travail (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
“Blausen 0527 hydrogène-2 deutérium” Av BruceBlaus - Eget verk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia