Estrutura, propriedades e usos do deutério

Odeutério é uma das espécies isotópicas de hidrogênio, que é representada como D ou ²H. Além disso, recebeu o nome de hidrogênio pesado, porque sua massa é duas vezes a do próton. Um isótopo é uma espécie que vem do mesmo elemento químico, mas cujo número de massa é diferente daquele.

Essa distinção é devida à diferença no número de nêutrons que ela possui. O deutério é considerado um isótopo estável e pode ser encontrado em compostos formados por hidrogênio de origem natural, embora em proporção relativamente pequena (menos de 0,02%).

Dadas as suas propriedades, muito semelhantes às do hidrogênio ordinário, pode substituir o hidrogênio em todas as reações nas quais participa, tornando-se substâncias equivalentes.

Por essa e outras razões, esse isótopo tem um grande número de aplicações em diferentes áreas da ciência, tornando-se um dos mais importantes.

Índice

• 1 estrutura
  • 1.1 Alguns fatos sobre o deutério
• 2 Imóveis
• 3 usos
• 4 referências

Estrutura

A estrutura do deutério é constituída principalmente por um núcleo que possui um próton e um nêutron, com peso atômico ou massa de aproximadamente 2.014 g.

Da mesma forma, esse isótopo deve sua descoberta a Harold C. Urey, químico nativo dos Estados Unidos, e a seus colaboradores Ferdinand Brickwedde e George Murphy, no ano de 1931.

Na imagem acima você pode ver a comparação entre as estruturas isotópicas do hidrogênio, que existe na forma de protium (seu isótopo mais abundante), deutério e trítio, dispostos da esquerda para a direita.

A preparação do deutério em seu estado puro foi realizada com sucesso pela primeira vez em 1933, mas desde a década de 1950 uma substância em fase sólida tem sido utilizada e tem demonstrado estabilidade, chamada de deutério de lítio (LiD), por substituir deutério e trítio em um grande número de reações químicas.

Neste sentido, a abundância deste isótopo foi estudada e tem sido observado que a proporção na água pode variar ligeiramente, dependendo da fonte de onde a amostra é retirada.

Além disso, estudos de espectroscopia determinaram a existência deste isótopo em outros planetas desta galáxia.

Alguns fatos sobre o deutério

Como dito anteriormente, a diferença fundamental entre os isótopos de hidrogênio (que são os únicos que foram nomeados de maneiras diferentes) está em sua estrutura, porque a quantidade de prótons e nêutrons de uma espécie confere suas propriedades químicas.

Por outro lado, o deutério existente no interior dos corpos estelares é eliminado com maior velocidade do que é originado.

Além disso, considera-se que outros fenômenos da natureza formam apenas uma pequena quantidade dela, de modo que sua produção continua a gerar interesse no presente.

Da mesma forma, uma série de investigações revelou que a grande maioria dos átomos formados por esta espécie se originou no Big Bang; Esta é a razão pela qual sua presença é notada em grandes planetas como Júpiter.

Como a maneira mais comum de obter essa espécie na natureza é quando ela é combinada com o hidrogênio na forma de um protídio, a relação entre a proporção de ambas as espécies em diferentes áreas das ciências continua a despertar o interesse da comunidade científica. , como astronomia ou climatologia.

Propriedades

- É um isótopo carente de características radioativas; isto é, é bastante estável por natureza.

- Pode ser usado para substituir o átomo de hidrogênio em reações químicas.

- Esta espécie manifesta um comportamento diferente do hidrogênio comum nas reações bioquímicas.

- Quando você substitui os dois átomos de hidrogênio na água, você obtém D₂Ou, adquirindo o nome de água pesada.

- O hidrogênio presente no oceano que está na forma de deutério existe em uma proporção de 0,016% em relação ao prótio.

- Nas estrelas, este isótopo tem uma tendência a se fundir rapidamente para dar origem ao hélio.

- D₂Ou é uma espécie tóxica, embora suas propriedades químicas sejam muito semelhantes às de H₂

- Quando os átomos de deutério são submetidos ao processo de fusão nuclear a altas temperaturas, a liberação de grandes quantidades de energia é obtida.

- Propriedades físicas como ponto de ebulição, densidade, calor de vaporização, ponto triplo, entre outros, possuem maiores magnitudes nas moléculas de deutério (D₂) do que no hidrogénio (H₂).

- A forma mais comum em que é encontrada está ligada a um átomo de hidrogênio, originando o hidrogênio deuterídeo (HD).

Usos

Devido às suas propriedades, o deutério é usado em uma ampla variedade de aplicações nas quais o hidrogênio está envolvido. Alguns desses usos são descritos abaixo:

- No campo da bioquímica, é usado na rotulagem isotópica, que consiste em "marcar" uma amostra com o isótopo selecionado para rastreá-lo através de sua passagem por um determinado sistema.

- Em reatores nucleares que realizam reações de fusão é usado para diminuir a velocidade com que os nêutrons se movem sem a alta absorção destes que apresenta hidrogênio comum.

- Na área de ressonância magnética nuclear (RMN), os solventes à base de deutério são utilizados para a obtenção de amostras deste tipo de espectroscopia sem a presença de interferências que ocorram quando da utilização de solventes hidrogenados.

- No campo da biologia, as macromoléculas são estudadas através de técnicas de espalhamento de neutrões, onde amostras equipadas com deutério são utilizadas para reduzir significativamente o ruído nestas propriedades de contraste.

- Na área da farmacologia, a substituição do hidrogênio pelo deutério é usada para o efeito isotópico cinético que é gerado e permite que essas drogas tenham uma meia-vida mais longa.

Referências

1. Britannica, E. (s.f.). Deutério Recuperado de britannica.com
2. Wikipédia. (s.f.) Deutério Obtido em en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
4. Hiperfísica (s.f.) Abundância de Deutério. Obtido em hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
5. ThoughtCo. (s.f.) Fatos do Deutério. Retirado de thoughtco.com