terug
Vraag 6
In natuurlijk waterstof komen twee isotopen voor, H-1 en H-2. De isotoop H-2 heet
deuterium en wordt weergegeven met het symbool D. In de tabel staan enkele gegevens van
de twee waterstofisotopen.
| | H | D |
| atoommassa | 1,0078 u | 2,0141 u |
| aanwezig in natuurlijk waterstof | 99,985% | 0,015% |
De atoommassa 1,008 u die vermeld staat in Binas-tabel 104 (4e druk) respectievelijk
99 (5e druk) is het gewogen gemiddelde van de atoommassa’s uit bovenstaande tabel.
In natuurlijk water komen dus watermoleculen voor waarin alleen H atomen zijn gebonden
(H
2O) maar ook moleculen waarin D atomen aanwezig zijn (HDO en D
2O). De
watermoleculen waarin D atomen zijn gebonden, bewegen iets trager dan de
watermoleculen waarin alleen H atomen zijn gebonden. Ook is de O - D binding wat sterker
dan de O - H binding. Door deze twee oorzaken worden bij elektrolyse van water eerder
H2O moleculen ontleed dan moleculen waarin D atomen zijn gebonden. Het percentage
D atomen in het overblijvende water wordt daardoor tijdens de elektrolyse steeds groter.
G. N. Lewis heeft voor de eerste keer in de geschiedenis zuiver D2O bereid. In 1933
elektrolyseerde hij 100 L zuiver water. Hij stopte de elektrolyse toen er nog maar 1 mL
vloeistof over was. Dat bleek zuiver D2O te zijn; het heeft de naam zwaar water gekregen.
De vergelijkingen van de halfreacties bij de elektrolyse van water zijn:
2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-
2 H2O + 2 e- → 2 OH- + H2
Met behulp van bovenstaande halfreacties kan worden aangetoond dat bij de elektrolyse van
water per mol H2O twee mol elektronen betrokken is.
Laat met behulp van bovenstaande halfreacties zien dat bij de elektrolyse van water per mol
H
2O twee mol elektronen betrokken is.
