主な違い – 重水と普通の水の違い

地殻の約71％は水で覆われているが、その中で飲める水はごくわずかです。

水は、すべての生物にとって日々の暮らしに欠かせない要素です。

生物は水なしには生きていけません。

水の存在が、地球上に生命が存在する大きな理由なのです。

通常の水はH2Oの分子で構成されており、これを水分子と呼びます。

しかし、もう一つのタイプの水があり、それは重水と呼ばれる。

重水と通常の水の主な違いは、通常の水がh2o分子で構成されているのに対し、重水はd2o分子で構成されていることである。

重水とは

重水は、D2O分子を含む水の一種です。

このD2O分子は、重水素原子と酸素原子で構成されています。

通常、水はH2O分子で構成されています。

重水」と呼ばれる理由は、重水素（D）が通常の水に含まれる水素（H）よりも重いからです。

重水素は、水素の同位体です。

原子核に中性子と陽子が1個ずつ入っています。

したがって、重水素の原子質量は2.014amuです。

これは、原子質量が中性子と陽子の数の和であるためです。

しかし、水素原子と同じように1個の電子で構成されています。

水素と違って、重水素は地球上にあまり存在しない。

その存在量は約0.015%です。

D2O分子は角張った形状をしている。

D2Oのモル質量は約20g/molです。

重水の密度は約1.107g/mLです。

重水の沸点は101.4oCです。

重水は水と完全に混和する。

図1: D2Oの化学構造

重水と準重水の形態は他にもあり得る。

例えば、準重水はHDO分子で構成されている。

これは、水素原子、重水素原子、酸素原子で構成されている。

そうでない場合は、重酸素水もありえます。

つまり、この重水は、水素原子と重酸素同位体からなる水分子で構成されているのです。

重水にはさまざまな用途があります。

重水は、さまざまな有機化合物を製造するための重水素源として使用される。

普通の水とは

通常の水は、H2O分子で構成される最も豊富な水の形態です。

このタイプの水は、水素の最も一般的で安定した同位体であるプロチウム原子からなるH2O分子から構成されています。

プロチウムは1個の陽子で構成され、中性子は存在しない。

また、電子も1個持っています。

地球上のプロチウムの存在量は約99%です。

プロチウムの原子質量は約1.00794amuです。

地球上に最も多く存在するため、通常の水素と見なされている。

通常の水のモル質量は約18g/molです。

沸点は100℃です。

0℃以下では、通常の水は氷として固形で存在する。

沸点以上の温度では、水の分子は水蒸気として気相に存在する。

水には、生命維持に欠かせない様々な性質があります。

例えば、表面張力、強い水素結合を形成する能力などです。

重水と普通の水の共通点

• 重水も普通の水も、水素の同位体からできている。
• どちらも酸素原子で構成されている。
• どちらも常温で液体です。
• どちらも無色・無臭の液体です。

重水と普通の水の違い

定義

重水。

重水は、D2O分子を含む水の一形態です。

通常の水。

 通常の水は、H2O分子からなる最も豊富な水の形態です。

分子

重水。

  重水はD2O分子で構成されている。

通常の水。

 通常の水は、H2Oの分子で構成されています。

モル質量

重水。

重水のモル質量は約20g/molです。

通常の水。

 通常の水のモル質量は、約18g/molです。

沸点

重水。

 重水の沸点は約101.4℃です。

普通の水。

通常の水の沸点は100℃です。

密度

重水。

重水は比較的密度が高い。

普通の水。

  通常の水は、比較的密度が小さい。

氷

重水。

 重水からできた氷は密度が高いため、液体の中に沈む。

普通の水。

普通の水で作った氷は、密度が低いので水に浮く。

結論

水には重水と常水があるが、日常的に必要なのは常水がほとんどである。

これは、重水は重さと密度が大きいため、体内に多量に保持することができないからです。

これが重水と普通の水の大きな違いです。

 重水は、重水素源が必要な合成プロセスで使用されることがある。