Важка вода

хімічна сполука
Версія від 06:35, 8 жовтня 2017, створена Jarozwj (обговорення | внесок) (уточнення)

Важка́ вода́ (D2O) — вода, молекула якої складається з двох атомів дейтерію та атома оксигену. Вода з формулою HDO називається напівважкою, а H2O — легкою.

Важка вода
Heavy-water-2D-dimensions.svg
Heavy-water-3D-vdW.svg
Інші назви оксид дейтерію
Ідентифікатори
Номер CAS 7789-20-0
PubChem 24602
Номер EINECS 232-148-9
KEGG D03703
ChEBI 41981
RTECS ZC0230000
SMILES
[2H]O[2H]
InChI
InChI=1S/H2O/h1H2/i/hD2
Номер Гмеліна 97
Властивості
Молекулярна формула D2O, 2H2O
Молярна маса 20,04 г/моль
Зовнішній вигляд безбарвна рідина без запаху і смаку
Густина 1,1042 г/см³
Тпл 3,81 °C
Ткип 101,43 °C
Розчинність (вода) необмежена
Розчинність (діетиловий етер) малорозчинна
Розчинність (етанол) необмежена
Тиск насиченої пари 10 мм рт. ст. при 13,1 °C
100 мм рт. ст. при 54 °C
Показник заломлення (nD) 1,32844 (при 20 °C)
В'язкість 1,25 мПа·с (при 20 °C)
Дипольний момент 1,87 D
Небезпеки
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
1
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Порівняння фізичних властивостей важкої та легкої води

Молекула важкої води доволі суттєво відрізняється за масою від молекули легкої води, внаслідок чого помітно відрізняються також фізичні властивості.

Властивість D2O (Важка вода) H2O (легка вода)
Температура замерзання (°C) 3,82 0,0
Температура кипіння (°C) 101,4 100,0
Густина при нормальних умовах (г/мл) 1,1056 0,9982
Температура максимальної густини (°C) 11,6 4,0
В'язкість (при 20 °C, мПа·с) 1,25 1,005
Поверхневий натяг (при 25 °C, мкДж) 7,193 7,197
Теплота плавлення (кал/моль) 1,515 1,436
Теплота випаровування (кал/моль) 10,864 10,515
pH (при 25 °C) 7,41 (іноді позначається «pD») 7,00
Показник поглинання (при 20 °C, на довжині хвилі 589,3 нм)[1] 1,32844 1,33335

Поширення у природі

Природна вода містить невелику кількість атомів дейтерію у складі молекул напівважкої води HDO. Одна така молекула припадає на 3200—3800 молекул легкої води. Важкої води з формулою D2O дуже мало, оскільки ймовірність двох атомів дейтерію зустрітися у складі однієї молекули в природі мала (близько 0,5×10−7).

Отримання

Концентрація атомів дейтерію збільшується при електролізі, оскільки на електродах виділяється відносно вища доля протію. Основним методом отримання важкої води є багаторазовий електроліз.

Використання

Важка вода використовується як сповільнювач нейтронів у ядерних реакторах. Таке використання зумовлене тим, що на відміну від легкої води, важка вода поглинає набагато менше нейтронів.

Інші різновиди важких вод

У природі існує два стабільних ізотопи гідрогену — протій (позначається 1H чи H) і дейтерій (2H чи D), та три — оксигену (16O, 17O і 18O). Це дає дев'ять нерадіоактивних сполук з формулою H2O. Сполука H216O називається легкою водою, H218O — важкокисневою, HD16O — напівважкою і D216O — важкою водою.

З урахуванням радіоактивного тритію (3H чи T) загальна кількість різновидів важкої води зростає до 18. T216O називають надважкою водою.

Формально, якщо рахувати всі відомі ізотопи гідрогену (7) та оксигену (17), можна отримати 476 різновидів важкої води. Однак період піврозпаду радіоактивних ізотопів гідрогену, важчих від тритію, й оксигену дуже малий, тому отримати макроскопічні зразки води з такими ізотопами неможливо.

Посилання в тексті

  1. RefractiveIndex.INFO. Архів оригіналу за 2013-07-01. Процитовано 2009-07-30.