Το υδρογόνο υποβάλλεται σε αντιδράσεις ταχύτερα από το Deuterium;
* Κινητικό ισότοπο αποτέλεσμα: Αυτή η επίδραση προκύπτει από τη διαφορά στη μάζα μεταξύ υδρογόνου (πρωτόνιο, ¹H) και δευτερίου (²H). Το δευτέριο είναι περίπου διπλάσιο από το υδρογόνο.
* Ενέργεια μηδενικού σημείου: Η κβαντική μηχανική υπαγορεύει ότι ακόμη και στο απόλυτο μηδέν, τα μόρια έχουν κάποια δονητική ενέργεια, που ονομάζεται ενέργεια μηδενικού σημείου. Τα ελαφρύτερα ισότοπα έχουν υψηλότερη ενέργεια μηδενικού σημείου, που σημαίνει ότι δονείται γρηγορότερα.
* Ενέργεια ενεργοποίησης: Οι αντιδράσεις απαιτούν ενέργεια για να ξεπεραστεί ένα φράγμα ενεργοποίησης. Η υψηλότερη ενέργεια μηδενικού σημείου υδρογόνου διευκολύνει την επίτευξη της ενέργειας ενεργοποίησης και αντιδρά ταχύτερα.
Παράδειγμα: Εξετάστε μια απλή αντίδραση όπως η καύση του υδρογόνου και του δευτερίου με οξυγόνο:
* h₂ + ½o₂ → h₂o
* d₂ + ½o₂ → d₂o
Η αντίδραση με υδρογόνο (H₂) θα προχωρήσει με ταχύτερο ρυθμό από την αντίδραση με το δευτέριο (D₂). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ενέργεια ενεργοποίησης για την αντίδραση με υδρογόνο είναι χαμηλότερη λόγω της υψηλότερης ενέργειας μηδενικού σημείου.
Σημείωση: Το φαινόμενο κινητικού ισοτόπου μπορεί να είναι σημαντικό, αλλά δεν είναι πάντα ο κυρίαρχος παράγοντας. Άλλοι παράγοντες όπως τα στερεοχημικά αποτελέσματα και η φύση της αντίδρασης μπορούν επίσης να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο στους ρυθμούς αντίδρασης.
