Deutério, (D, ou 2H), também chamado de hidrogénio pesado, isótopo de hidrogénio com um núcleo composto por um próton e um neutron, que é o dobro da massa do núcleo de hidrogénio comum (um próton). O Deutério tem um peso atómico de 2,014. É uma espécie atómica estável encontrada em compostos naturais de hidrogénio até cerca de 0,0156 por cento.
Deutério foi descoberto (1931) pelo químico americano Harold C. Urey (pelo qual recebeu o Prémio Nobel da Química em 1934) e os seus associados Ferdinand G. Brickwedde e George M. Murphy. Urey previu uma diferença entre as pressões de vapor do hidrogénio molecular (H2) e de uma molécula correspondente com um átomo de hidrogénio substituído por deutério (HD) e, portanto, a possibilidade de separar estas substâncias por destilação do hidrogénio líquido. O deutério foi detectado (pelo seu espectro atómico) no resíduo de uma destilação de hidrogénio líquido. O deutério foi preparado pela primeira vez sob forma pura em 1933 por Gilbert N. Lewis, utilizando o método electrolítico de concentração descoberto por Edward Wight Washburn. Quando a água é electrolisada – ou seja, decomposta por uma corrente eléctrica (na realidade é utilizada uma solução de água de um electrólito, geralmente hidróxido de sódio) – o gás hidrogênio produzido contém uma fracção menor de deutério do que a água restante, e, portanto, o deutério é concentrado na água. O óxido de deutério muito quase puro (D2O; água pesada) é fixado quando a quantidade de água foi reduzida para cerca de um centésimo do seu volume original por electrólise contínua.
O deutério entra em todas as reacções químicas características do hidrogénio comum, formando compostos equivalentes. O deutério, contudo, reage mais lentamente que o hidrogénio vulgar, um critério que distingue as duas formas de hidrogénio. Devido a esta propriedade, entre outras, o deutério é amplamente utilizado como traçador isotópico em investigações de reacções químicas e bioquímicas envolvendo hidrogénio.
A fusão nuclear de átomos de deutério ou de deutério e o isótopo de hidrogénio mais pesado, o trítio, a alta temperatura é acompanhada pela libertação de uma enorme quantidade de energia; tais reacções têm sido utilizadas em armas termonucleares. Desde 1953, a substância sólida estável deutério de lítio (LiD) tem sido utilizada em substituição do deutério e do trítio.
As propriedades físicas da forma molecular do deutério isotópico (D2) e as moléculas de deutério de hidrogénio (HD) são comparadas com as das moléculas de hidrogénio comum (H2) na Tabela.
| >hidrogénio ordinário | deuterium | ||
|---|---|---|---|
| **A 22.54 K. | |||
| ***A 23.67 K. | |||
| gram volume molecular do sólido no ponto triplo (cu cm) | 23,25 | 21,84 | 20.48 |
| 13.96 | 16.60 | 18.73 | |
| pressão de vapor no ponto triplo (mmHg) | 54.0 | 92.8 | 128.6 |
| 22,13 | 23,67 | ||
| 28,0 | 38.1 | 47.0 | |
| 216** | 257**** | 293****/td> | |