Nước nặng

[saovang]

Nước Nặng là gỡ?
Phân tử nước (H2O) được tạo thành bởi một nguyên tử Oxi và hai nguyên tử Hiđro. Nước nặng gồm một nguyên tử Oxi và hai nguyên tử Đơtri (D2O)
Hạt nhân của Hiđro bỡnh thường được cấu thành bởi một proton có khối lượng là 1. Tuy nhiên có hai chất đồng vị thiên nhiên của Hiđro là Đơtri và Triti. Ngoài việc chứa 1 proton, Đơtri cũn chứa thờm 1 nơtron. Do đó nó có khối lượng nguyên tử là 2 đvC. Về phần Triti, đó là một chất không bền và cú tớnh phúng xạ, hạt nhõn cuả nú chứa 1 proton và 2 nơtron. Khối lượng nguyên tử của nó là 3 đvC.
Đơtri chiếm 0,02% thể tích Hiđro. Những nguyên tử Đơtri có thể kết hợp với Oxi để tạo ra Nước Nặng mà tỷ trọng lớn hơn nước thường khoảng 11%.
Nước Nặng sôi ở 101,42°C thay vỡ 100°C và điểm đông đặc của nó là 3,81°C thay vỡ 0°C.
Nước Nặng được ứng dụng trong phạm vi phõn hạch (fission nucléaire) là đáng kể nhất. Nước Nặng được dùng làm chất điều hũa (modộrateur) trong một vài loại lũ phản ứng hạt nhõn. Chất điều hũa dựng để làm chậm những nơtron phúng thớch do sự phõn hạch, thuận lợi cho phản ứng dây chuyền. Người ta có thể dùng nước thường, nhưng Nước nặng ưu điểm hơn ở chỗ là nó ít bắt nơtron. Ngoài ra cũng cú một vài mẫu lũ phản ứng dựng graphite để làm dụng cụ điều hũa.
Ta uống Nước Nặng được không?
Mỗi ngày ta vẫn vụ tỡnh uống Nưóc Nặng vỡ Đơtri hiện diện trong thiên nhiên (khoảng 0,02% thể tích Hiđro)
Tỷ trọng của Nước Nặng
1 lớt H2O ở 4°C nặng tối đa 1000 g
1 lớt D2O lỏng nặng 1104,6g
Thể tớch 1 lớt H2O khi đông bằng 1091 cm3
Thể tớch 1 lớt D2O khi đông bằng 1091 cm3
(vỡ chỳng cựng tớnh chất vật lý như nhau, chỉ khác ở khối lượng).
P/V = 1104,6/1091 = 1,0124 g/cm3
Tỷ trọng nước H2O cực đại ở 4°C bằng 1 g/cm3 trong khi tỉ trọng D2O khi đông bằng 1,0124g/cm3
Vậy D2O khi đông sẽ chỡm trong H2O lỏng.
Vỡ sao dùng NƯỚC để so sánh với các chất khác khi tính tỷ trọng?
Vỡ nước có những con số đặc biệt trũn (nhiệt độ sôi: 100°C, nhiệt độ nóng chả:y 0°C, khối lượng riờng của nước ở 4°C là 1 g/cm3) nên người ta dùng nước để so sánh với các chất khác. Sự so sỏnh cỏc chất với nước cho ta tỷ trọng. Chất nào có tỷ trọng lớn hơn 1 thỡ chỡm trong nước.
Xột cấu trỳc khối lượng phân tử là 16+2x1 = 18g
Và D2O sẽ là 16+2x2=20
Tỷ trọng d = trọng lượng P/ thể tích V
Cho dự một chất ở trạng thỏi lỏng hay rắn thỡ thể tớch thay đổi, tỷ trọng thay đổi nhưng trọng lượng không thay đổi theo công thức:
P = V x d
Nước lỏng và rắn chỉ khác ở cấu trúc nên tỷ trọng khác, nhưng trọng lượng của nước lỏng trước khi đông đặc vẫn y hệt (trừ trường hợp để nước bốc hơi).
Tỷ trọng nước đá lỏng ở
Sự khác biệt giũa khối lượng D2O/H2O = 1,1046/0,997 = 1,108
Tỷ trọng nước đá
éơn vị Angstrom
Trong Hóa học, số đo của chiều dài các nối liên nguyên tử trong một phân tử cũng tính bằng Angstrom (là tờn của nhà Vật lý học kiờm Thiên văn học người Thụy éiển Angstrom Anders Jonas (1814-1874). ễng đó dựng đơn vị này để đo trong môn phổ học năm 1868.