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氘(氫的同位素)
Release Time：2022-01-24氫的同位素：
※ 氚
※ 氘
※ 氚
氫的三種同位素是已知的。 它們的原子序數(shù)為 1，質(zhì)量數(shù)分別為 1、2 和 3。 這些研究所被稱為 Hydrogen-1（氚）、Hydrogen-2（氘）和 Hydrogen-3（氚）。
它們的符號(hào)分別是1H1、1H2、1H3。 在化學(xué)方程式中，它們分別代表 H、D 和 T。 它們各有一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子，中子數(shù)分別為0、1、2。
氘也稱為輕氫，氘也稱為重氫。 氫的所有三個(gè)位點(diǎn)，只有氕和氘是穩(wěn)定的。 氚是暫時(shí)的。 它是氫的放射性同位素。 其半衰期為 12.32 年。
普通氫含有 99.98% 的氕、0.02% 的氘和幾乎可以忽略不計(jì)的氚。 因此，大約 1000 份的普通氫含有大約 1 份的重氫。
氘：
像氫一樣，氘在一個(gè)原子中有兩個(gè)原子。 因此，它是一種雙重標(biāo)準(zhǔn)氣體。 Harold Urey 于 1931 年被發(fā)現(xiàn)。由于氘的發(fā)現(xiàn)，Harold Urey 于 1934 年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
氘制備：
重水：
氘的氧化物 (D2O) 也稱為重水。 氘制重水的主要方法如下：
1）氘由重水中的鈉作用而得。 得到氘氣。
2Na + 2D2O → 2NaOD + D2
2）重水的電分解也產(chǎn)生二重氣體。 為分解重水，加入少量五氧化二磷或碳酸鈉。 并使用鎳電極。
2D2O → 2D2 + O2
3) 當(dāng)重水蒸氣流過血液加熱的鐵、鋅或鎂金屬時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生二重氣體。
2Fe + 4D2O → Fe3O4 + 4D2
Zn + D2O → ZnO + D2
Mg + D2O → MgO + D2
上述反應(yīng)既可用于在實(shí)驗(yàn)室制造少量二重奏氣體，也可用于工業(yè)制造。
氫
大約 6,000 份普通氫含有大約 1 份氘。 以下是從普通氫中分離二重奏的主要方法。
※ 擴(kuò)散法：
根據(jù)格雷厄姆擴(kuò)散定律，氣體的擴(kuò)散速度與其原子質(zhì)量的平方根成反比。
r ∞ 1/√M
因此，輕氣體比重氣體膨脹得更快。 通過將普通氫膨脹到多孔罐中，輕氫會(huì)迅速膨脹。 因此可以獲得二重氣體。
※ 分餾法：
在這種方法中，液態(tài)氫在真空中被有效地蒸餾。 輕氫（沸點(diǎn) = 20.28 K）首先蒸發(fā)，氘（沸點(diǎn) = 23.59 K）留在蒸餾瓶中。 Harold Urey 于 1931 年首次使用這種方法。
※ 物理性質(zhì)：
它是一種無色、無臭、無味的氣體。 它不溶于水。 它的重量和密度是氫的重量和密度的兩倍。 它的沸點(diǎn)是 23.59 K。
氫同位素化學(xué)性質(zhì)：
同位素的化學(xué)性質(zhì)相似。 因此，氘和氫也具有相似的性質(zhì)。 氘和氫的化學(xué)反應(yīng)速度不同。 氫的化學(xué)反應(yīng)大約是氘化學(xué)反應(yīng)的兩倍。 以下是它的一些關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)。
※ 燃燒：
它形成與空氣一起燃燒的重水。
2D2 + O2 → 2D2O
※ 氫同位素與鹵素反應(yīng)：
Duetro-Halides 是通過與適當(dāng)位置的鹵素作用形成的。
D2 + F2 – 低溫/黑暗 → 2DF
D2 + Cl2 – 陽光 → 2DCl
D2 + Br2 -4000C→ 2DBr
D2 + I2 – Pt → 2DI
※ 氫同位素與氮反應(yīng)：-
3D2 + N2 –Fe+Mo → 2ND3（氘代氨）
※ 氫同位素與硫反應(yīng)：
D2 + S – 高溫 → D2S（硫化氘）
※ 氫同位素于金屬反應(yīng)：
2Na + D2 – 3500C → 2NaD（氘化鈉）
Ca + D2 – 4000C → CaD2 (氘化鈣)
※ 氫同位素反應(yīng)總結(jié)：
它表現(xiàn)出與不飽和烴的總結(jié)反應(yīng)。
※ 氫同位素交流反應(yīng)：
在合適的條件下，它用氘取代氫化合物中的氫。 這種反應(yīng)稱為交換反應(yīng)。
氘的用途：
※ 它被用作核反應(yīng)中的射彈和核聚變過程中的反應(yīng)堆。
※ 它用于制造氘的化合物。
※ 在研究各種反應(yīng)和過程的過程中用作示蹤元素。
※ 用于制造重水，在核裂變過程中用作慢化劑。
tags：氘，氘水，氘的反應(yīng)
