Deuterium (Schwerer Wasserstoff) (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

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Deuterium
(Schwerer Wasserstoff)

2,014101778 u
₁D

I. Hauptgruppe
1. Periode
_______________
1. Gruppe (IUPAC 89)

Þ Vgl. Protium ¹H und Tritium, T (Überschwerer Wasserstoff)

Elementart: Nichtmetall	Oxidationsstufe(n): -1, +1
Schmelztemperatur: -254,43 °C (18,72 K)	Elektronegativität: 2,1
Siedetemperatur: -249,58 °C (23,57 K)	Atomradius: 30 pm
Dichte: 0,0001798 g/cm³	Erdkrustenhäufigkeit: 1,3×10^–4 %

Anordnung der Elektronen

...

Schalenmodell

Lewis-Schreibweise

Energieniveauschema

(Atom)

(Molekül D₂)

Name

Von »deuteros«, griech. das Zweite.

Entdeckung

1931 von Urey, Brickwedde und Murphy im Rückstand nach länger andauerndem Verdampfen von flüssigem Wasserstoff gefunden.

Eigenschaften

Isotop des Wasserstoffs (Schwerer Wasserstoff) mit einem Proton und einem Neutron im Kern (Siehe: Wasserstoff, Abschnitt: Isotope).

Gleiche chemische Reaktionen wie normaler Wasserstoff, jedoch in etwas verringerter Geschwindigkeit.

Deuteriumoxid (Schweres Wasser) D₂O:
Schmelztemperatur +3,82 °C,
Siedetemperatur 101,42 °C,
Dichte 1,105 g/cm³.
Schweres Wasser ist in größerer Konzentration giftig wegen seiner verminderten Lösefähigkeit. Halbschweres Wasser ist HDO.

Aufnahme aus dem Atomkeller-Museum in Haigerloch

Tanks für schweres Wasser im Keller unter der Schlosskirche von Haigerloch

In einem Felsenkeller unter der Schlosskirche von Haigerloch wurde der "Uranmeiler" aufgebaut.

Diese Metalltanks enthielten 1945 eine äußerst wertvolle Substanz: Ca. 1,5 Tonnen Schweres Wasser für das geheime deutsche Atomforschungsprogramm. Ausgelagert aus dem von Bomben zerstörten Berlin, wurden von Kernforschern unter der Leitung von W. Heisenberg noch in den letzten Monaten des II. Weltkriegs die Versuche zur Energiegewinnung durch Kernspaltung von Uran fortgeführt. Das Schwere Wasser stammte aus der Elektrolyseanlage der Norsk-Hydro in Vemork/Norwegen. Es diente als "Moderator" zur Verlangsamung der beim spontanen Zerfall der Uran-Kerne herausgeschleuderten Neutronen.

Vorkommen

Deuterium ist als D₂O bzw. HDO im normalen Wasser enthalten (Verhältnis D₂O zu Wasser 1:6000 - HDO als D₂O berechnet). Ein Kubikmeter Meerwasser enthält 34 g Deuterium.

Herstellung

Schweres Wasser reichert sich im Rückstand der Elektrolyse wässriger Lösungen an.

Verwendung

In Chemie und Biologie zur Aufklärung von Reaktionsabläufen.
Mit Deuterium gefüllte Lampen dienen in der optischen Analytik als Quelle für UV-Licht mit einem kontinuierlichen Emissions-
spektrum (ca. 190 bis 400 nm).
Ausgangsmaterial für die thermonukleare Reaktion in der Wasserstoffbombe ist Lithium-6-deuterid ⁶LiD.
Kernreaktionen:
1) ⁶Li + n He + T
2) T + D He + n

Explosion einer Wasserstoffbombe.


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