Agua pesada

 
Agua pesada
Water molecule 3D.svg
Deuterium oxide Norsk.jpg
"Agua pesada" de Norsk Hydro
Nombre IUPAC
Agua-[2H]2
General
Otros nombres Agua pesada, óxido de deuterio
Fórmula semidesarrollada D2O
Fórmula estructural 2H2O
Fórmula molecular ?
Identificadores
Número CAS 7789-20-0[1]
Número RTECS ZC0230000
ChEBI 41981
PubChem 24602
UNII J65BV539M3
Propiedades físicas
Apariencia Líquido azul muy pálido, transparente
Densidad 1107 kg/ m3; 1,107 g/ cm3
Masa molar 20,0276 g/ mol
Punto de fusión 4 °C (277 K)
Punto de ebullición 101,4 °C (375 K)
Viscosidad 1,25 mPa s (a 20 °C)
Índice de refracción (nD) 1,328
Propiedades químicas
Solubilidad en agua soluble
Momento dipolar 1.87 D
Peligrosidad
NFPA 704

NFPA 704.svg

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1
1
Compuestos relacionados
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
[ editar datos en Wikidata]

Se denomina agua pesada, formalmente óxido de deuterio, a una molécula de composición química equivalente al agua, en la que los dos átomos del isótopo más abundante del hidrógeno, el protio, son sustituidos por dos de deuterio, un isótopo pesado del hidrógeno (también conocido como "hidrógeno pesado"). Su fórmula química es: D2O o 2H2O.

Introducción

El agua pesada es una forma de agua que contiene una cantidad más grande de lo normal de deuterio, un isótopo del hidrógeno, (también conocido como "hidrógeno pesado") en lugar del isótopo común de hidrógeno-1 o protio, del que está compuesto la mayor parte del agua normal.[2] Por lo tanto, algunos o la mayoría de los átomos de hidrógeno en agua pesada contienen un neutrón, lo que provoca que cada átomo de hidrógeno sea aproximadamente dos veces más pesado que un átomo de hidrógeno normal (aunque el peso de las moléculas de agua no se ve sustancialmente afectada, ya que aproximadamente el 89 % del peso molecular reside en el átomo de oxígeno). El aumento de peso del hidrógeno en el agua hace que sea un poco más densa.

El término coloquial agua pesada a menudo también se utiliza para referirse a una mezcla altamente enriquecida de agua que contiene principalmente óxido de deuterio, pero también contiene algunas moléculas de agua ordinarias. Así por ejemplo el agua pesada que se utiliza en los reactores CANDU es de un enriquecimiento del 99,75 % por cada átomo de hidrógeno, lo que significa que el 99,75 % de los átomos de hidrógeno son del tipo pesado (deuterio). En comparación, en el agua ordinaria, a veces llamada "agua ligera", solo hay alrededor de 156 átomos de deuterio por cada millón de átomos de hidrógeno.

El agua pesada no es radiactiva. En su forma pura, tiene una densidad aproximadamente un 11 % mayor que la del agua, pero por lo demás, es física y químicamente similar. Sin embargo, las diversas diferencias en deuterio -que contiene agua (que afectan especialmente a las propiedades biológicas) son más grandes que en cualquier otro que ocurren comúnmente compuesto isotópicamente sustituido por deuterio es único entre los ​isótopos estables en ser dos veces más pesado que el isótopo más ligero. Esta diferencia aumenta la fuerza de los enlaces hidrógeno-oxígeno del agua, y esto a su vez es suficiente para causar diferencias que son importantes para algunas de las reacciones bioquímicas. El cuerpo humano contiene de forma natural deuterio equivalente a aproximadamente cinco gramos de agua pesada, que es inofensivo. Cuando una fracción grande de agua (> 50 %) en los organismos superiores se sustituye por agua pesada, el resultado es la disfunción celular y la muerte.[3]

El agua pesada se produjo por primera vez en 1932, pocos meses después del descubrimiento del deuterio.[6] Los reactores más modernos utilizan uranio enriquecido con "agua ligera" normal (H2 O) como moderador.

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