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Lexikon der Chemie: Deuterium

Deuterium, schwerer Wasserstoff, D, 21H, Wasserstoffisotop der Massenzahl 2, der Kern (Deuteron, Symbol d) enthält ein Proton und ein Neutron; Atommasse 2,0140, D. des flüssigen molekularen D2 am Kp. 0,169 g cm-3, F. -254,6 °C, Kp. -249,7 °C. Im natürlichen Wasserstoff ist D. zu 0,015 % enthalten. Ähnlich dem Diwasserstoff resultieren aus der unterschiedlichen Orientierung der Kernspins im molekularen D2 die beiden Formen Orthodeuterium und Paradeuterium (Wasserstoff). Der Massenunterschied zwischen einem 1H- und einem D-Atom ist mit etwa 100 % der größte aller isotopen Atomarten. Für Derivate beider Isotope beobachtet man oft Unterschiede in den Reaktionsgeschwindigkeiten. Diese Isotopeneffekte nutzt man zur Anreicherung und Gewinnung von Deuteriumverbindungen. Üblicherwiese reagieren die Deuteriumderivate etwas langsamer, so daß sich z. B. bei der Elektrolyse des Wassers Deuteriumoxid in der Restflüssigkeit anreichert. Von besonderem Interesse ist D. zur Markierung von Molekülen zu deren Strukturaufklärung oder auch zum Studium von Reaktionsmechanismen oder biologischen Prozessen.

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