重水和轻水的主要差别在于 组成水分子的氢原子不同。具体来说,重水是由氘和氧组成的化合物,分子式为D2O,相对分子质量为20.0275,比普通水(H2O)的相对分子质量18.0153高出约11%。而普通水是由两个氦原子和一个氧原子组成的化合物,分子式为H2O,相对分子质量为18.0153。
由于氘与氢的性质差别极小,重水和普通水在外观和化学性质上非常相似,但它们的物理性质却有所不同。以下是重水与普通水的一些主要物理性质差异:
密度
轻水(H2O)的密度约为1克/立方厘米。
重水(D2O)的密度约为1.056克/立方厘米。
沸点
轻水(H2O)的沸点为100℃。
重水(D2O)的沸点为101.42℃。
冰点
轻水(H2O)的冰点为0℃。
重水(D2O)的冰点为3.8℃。
离子积常数
轻水的离子积常数为1.6*10^-15。
重水的离子积常数则有所不同,但具体数值可能因测量条件而异。
重水在自然界中的含量非常少,约占0.015%。由于其独特的物理性质和用途,重水在核反应堆中作为慢化剂和冷却剂,以及在化学和生理研究中都有重要应用。然而,重水对生物是有害的,高浓度的重水不能维持动植物的生命。
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