الفرق الرئيسي بين الماء الثقيل والماء الخفيف هو أن الماء الثقيل يحتوي على نظير الديوتيريوم بينما الماء الخفيف يحتوي على نظير بروتيوم.
الماء هو أول أكسيد الهيدروجين (H2O). إنه سائل شائع جدًا لأننا جميعًا بحاجة إلى شرب الماء من أجل الأداء السليم لأجسامنا. الماء حقًا جزيء عجيب. إنه المركب غير العضوي الأكثر وفرة في المادة الحية. يتكون أكثر من 75٪ من أجسامنا من هذا المركب غير العضوي. إنه أحد مكونات الخلايا ، ويعمل كمذيب ومتفاعل. في هذا المقال سنناقش نوعين من الماء: الماء الثقيل والماء الخفيف. يكمن الاختلاف بين الماء الثقيل والماء الخفيف في التركيب الكيميائي لأن هذه الأشكال من الماء لها نظائر الهيدروجين بدلاً من ذرات الهيدروجين.
ما هو الماء الثقيل؟
يحتوي الماء الثقيل على ذرتين من الهيدروجين من H2O تم استبدالهما بذرات الديوتيريوم. هذا يعني؛ لديها ذرتان من الديوتيريوم بدلاً من ذرات الهيدروجين. إنه مشابه للماء. الديوتيريوم هو أحد نظائر الهيدروجين. تحتوي نواة الديوتيريوم على بروتون ونيوترون. إذن ، العدد الكتلي له هو اثنان ، والعدد الذري هو واحد. أيضًا ، يُعطى الديوتيريوم كـ2H ويُعرف باسم الهيدروجين الثقيل. ولكن ، الأكثر شيوعًا هو تمثيلها بـ D. لذلك ، الماء الثقيل له الصيغة الجزيئية لـ D2O.
الشكل 01: الماء الثقيل للمفاعلات النووية
الماء الثقيل شفاف ولونه أزرق باهت. يمكن أن تظهر خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة عن نظيرتها الهيدروجينية.الكتلة المولية للماء الثقيل هي 20.0276 جم مول−1علاوة على ذلك ، هذا النوع من الماء مفيد في المفاعلات النووية ودراسات العمليات الكيميائية والكيميائية الحيوية (تستخدم كمتتبع متناح).
ما هو الماء الخفيف؟
يشير الماء الخفيف إلى الماء ، H2O ، وهو معروف للجميع. الماء شيء لا يمكننا العيش بدونه. يرتبط اثنان من الهيدروجين تساهميًا بذرة الأكسجين لتكوين جزيئات الماء. يحصل الجزيء على شكل منحني لتقليل تنافر الرابطة الزوجية الوحيدة للإلكترون ، وزاوية H O-H هي 104o
الشكل 02: الماء الخفيف هو ماء شرب عادي
الماء سائل صافٍ ، عديم اللون ، عديم الطعم ، عديم الرائحة ، ويحدث بأشكال مختلفة مثل الضباب ، الندى ، الثلج ، الجليد ، البخار ، إلخ. ولكنه يذهب إلى المرحلة الغازية عندما نقوم بتسخينه فوق 100 درجة مئوية تحت الضغط الجوي العادي.في درجة حرارة الغرفة ، يكون سائلًا على الرغم من أن وزنه الجزيئي منخفضًا يبلغ 18 جرامًا-1
قدرة الماء على تكوين روابط هيدروجينية هي واحدة من أكثر خصائصه تميزًا. يمكن لجزيء الماء الواحد تكوين أربع روابط هيدروجينية. علاوة على ذلك ، يعتبر الأكسجين أكثر كهرسلبية من الهيدروجين ، مما يجعل روابط O-H في جزيء الماء قطبية. بسبب قطبيته وقدرته على تكوين روابط هيدروجينية ، يعتبر الماء مذيبًا قويًا. يُعرف باسم المذيب الشامل نظرًا لقدرته على إذابة عدد كبير من المواد.
علاوة على ذلك ، يحتوي الماء على توتر سطحي مرتفع وقوى تماسك عالية الالتصاق. وبالتالي ، يمكنه تحمل التغيرات في درجات الحرارة دون الذهاب إلى الحالة الغازية أو الصلبة. وهذا ما يُعرف بامتلاكه سعة حرارية عالية ، وهو أمر مهم لبقاء الكائنات الحية.
ما هو الفرق بين الماء الثقيل والماء الخفيف؟
الماء الثقيل هو شكل من أشكال الماء الذي يحتوي على ذرتين من الهيدروجين من H2O تم استبدالهما بذرات الديوتيريوم.الماء العسر هو ماء عادي يحتوي على ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين في جزيئه. لذا ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الماء الثقيل والماء الخفيف هو أن الماء الثقيل يحتوي على نظائر الديوتيريوم بينما الماء الخفيف يحتوي على نظائر بروتيوم.
علاوة على ذلك ، فإن الكتل المولية للماء الثقيل والخفيف تختلف أيضًا عن بعضها البعض. الكتلة المولية للماء الثقيل هي 20.0276 جم / مول والكتلة المولية للماء الخفيف 18 جم / مول. أيضًا ، هناك فرق آخر بين الماء الثقيل والماء الخفيف هو صيغهما الكيميائية ؛ بالنسبة للماء الثقيل ، فهو D2O بينما بالنسبة للماء الخفيف فهو H2O.
ملخص - الماء الثقيل مقابل الماء الخفيف
الماء ضروري لنا جميعًا ونحتاج إلى شرب كمية كافية من الماء يوميًا.هناك نوعان من الماء مثل الماء الثقيل والماء الخفيف. الفرق الرئيسي بين الماء الثقيل والماء الخفيف هو أن الماء الثقيل يحتوي على نظير الديوتيريوم بينما الماء الخفيف يحتوي على نظير بروتيوم.
