Tärkein ero - Protium vs Deuterium vs Tritium

Protium, deuterium ja tritium ovat vetyelementin isotooppeja. Isotoopit ovat saman alkuaineen eri muotoja, jotka eroavat toisistaan ​​niiden ytimissä olevien neutronien lukumäärän mukaan. Siksi isotoopeilla on sama atomiluku, mutta eri atomimassat. Tästä syystä isotoopeilla on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, mutta kemialliset ominaisuudet pysyvät samoina, koska isotooppien läsnä olevien elektronien lukumäärä on sama. Siksi Protiumilla, Deuteriumilla ja Tritiumilla on joitakin yhtäläisyyksiä ja eroja. Suurin ero Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä on se Protiumin ytimissä ei ole neutroneja, kun taas Deuterium koostuu yhdestä neutronista ja Tritium koostuu kahdesta neutronista.

Keskeiset alueet

1. Mikä on Protium - Määritelmä, ominaisuudet ja runsaus 2. Mikä on Deuterium - Määritelmä, ominaisuudet ja runsaus 3. Mikä on Tritium - Määritelmä, ominaisuudet ja runsaus 4. Mitkä ovat samankaltaisuudet Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä - Yleiskatsaus 5. Mikä on ero Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä? - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Atomimassa, Atomiluku, Deuterium, Isotoopit, Neutroni, Protium, Tritium

Mikä on Protium

Protium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista ja yhdestä elektronista. Se on runsain vedyn muoto. Tämän isotoopin runsaus maankuorella on noin 99,9%. Protiumin ytimessä ei ole neutroneja. Sitä pidetään vedyn vakaimpana isotooppina. Siksi, kun puhumme normaalisti vedystä, puhumme Protiumista.

Protiumin atomiluku on 1 yhden protonin läsnäolon vuoksi. Protiumin massa on myös 1, koska Protiumin ytimessä ei ole neutroneja. Protiumin atomimassa on noin 1,00794 amu. Protiumin symboli on ¹H. Protiumin elektronikonfiguraatio on 1 s¹.

Protium löytyy luonnosta kaksiatomisena kaasumaisena muodossa tai vedynä H: ssa₂O molekyyli. Kaksiatomisen molekyylin kahden atomin välisellä sidoksella on suurempi sidoksen dissosiaatioentalpia. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että nämä atomit ovat pieniä ja niillä on täydelliset elektronikonfiguraatiot ainoalla orbitaalilla (orbitaalilla) niiden kaksipiippumolekyylimuodossa.

Kuva 1: Protiumin atomirakenne

Yllä oleva kuva esittää Protiumin atomirakennetta. Tässä protoni näkyy atomin (ytimen) keskellä ja elektroni ytimen ulkopuolella sinisenä.

Mikä on Deuterium

Deuterium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista, yhdestä neutronista ja yhdestä elektronista. Deuteriumin ydin koostuu protonista ja neutronista. Deuteriumin symboli annetaan muodossa ²H. Deuteriumin atomiluku on 1 ja massaluku 2. Atomimassa voidaan antaa muodossa 2.014 amu. Tämä on myös stabiili vedyn isotooppi, mutta sitä on vähemmän. Deuteriumin runsaus maankuorena on laskettu 0,015 prosenttiin. Se ei ole radioaktiivinen, koska deuterium on stabiili, ja sen ytimessä on yksi protoni ja yksi neutroni.

Kuva 2: Deuteriumin atomirakenne

Deuterium voi esiintyä joko kaasufaasissa tai nestefaasissa. Deuteriumia esiintyy kaksiatomisina kaasuina, kuten D₂ tai HD (yhdessä vedyn kanssa). Jos ei, deuteriumia löytyy raskasta vettä. Raskas vesi koostuu D: stä₂O molekyylejä. Useimmiten Deuterium toimii samalla tavalla kuin Protium. Mutta on myös tiettyjä eroja. Neutronin läsnäolon vuoksi Deuteriumin atomimassa on kaksi kertaa Protiumia. Siksi sidoksen pituus ja sidoksen energia ovat erilaisia ​​kuin Protiumin. Lisäksi raskaasta vedestä valmistettu jää uppoaa nestemäiseen veteen suuren tiheyden vuoksi (normaali jää kelluu nestemäisen veden pinnalla).

Deuteriumilla on myös joitain sovelluksia. NMR -spektroskopiassa deuteriumia sisältäviä yhdisteitä käytetään liuottimena vedystä koostuvien yhdisteiden sijasta. Sitten analyytin vetyatomien antamat piikit voidaan erottaa liuottimen atomeista.

Mikä on Tritium

Tritium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista, kahdesta neutronista ja yhdestä elektronista. Tritiumin symboli on ³H. Tritiumin atomimäärä on 1 ja tritiumin atomimassa on 3. Massa voidaan antaa muodossa 3,016 amu. Tämä vedyn isotooppi on radioaktiivinen, koska siinä on suuri määrä neutroneja verrattuna protonien määrään.

Tritium hajoaa usein beetassa. Tämä tuottaa Helim-3: n ja vapauttaa suuren määrän energiaa. Tritiumin puoliintumisaika on 12,32 vuotta. Tritiumia on kuitenkin paljon vähemmän maankuorella.

Kuva 3: Tritiumin atomirakenne

Yllä oleva kuva esittää Tritiumin atomirakennetta. Tritiumin massa on 3, koska siinä on kaksi neutronia (punaisena) ja protoni (sinisenä).

Samankaltaisuudet Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä

Kuva 4: Protium Deuterium Tritium

Ero Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä

Määritelmä

Protium: Protium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista ja yhdestä elektronista.

Deuterium: Deuterium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista, yhdestä neutronista ja yhdestä elektronista.

Tritium: Tritium on vedyn isotooppi, joka koostuu yhdestä protonista, kahdesta neutronista ja yhdestä elektronista.

Yltäkylläisyys

Protium: Protiumin runsaus on noin 99,9%.

Deuterium: Deuteriumin määrä on noin 0,015%.

Tritium: Tritiumia esiintyy hyvin pieninä määrinä.

Kemiallinen symboli

Protium: Protiumin symboli on ¹H.

Deuterium: Deuteriumin symboli on ¹H.

Tritium: Tritiumin symboli on ¹H.

Massanumero

Protium: Protiumin massanumero on 1.

Deuterium: Deuteriumin massa on 2.

Tritium: Tritiumin massa on 3.

Atomimassa

Protium: Protiumin atomimassa on 1,00794 amu.

Deuterium: Deuteriumin atomimassa on 2,014 amu.

Tritium: Tritiumin atomimassa on 3,016 amu.

Radioaktiivisuus

Protium: Protium ei ole radioaktiivinen.

Deuterium: Deuterium ei ole radioaktiivinen.

Tritium: Tritium on radioaktiivinen.

Johtopäätös

Protium, deuterium ja tritium ovat kolme vedyn isotooppia. Näiden isotooppien lisäksi voi olla myös muita vetymuotoja. Mutta ne ovat erittäin epävakaita suuren neutronien määrän vuoksi. Suurin ero Protium Deuteriumin ja Tritiumin välillä on se, että Protiumin ytimissä ei ole neutroneja, kun taas Deuterium koostuu yhdestä neutronista ja Tritium koostuu kahdesta neutronista.

Viitteet:

1. "Vedyn isotoopit - rajaton avoin oppikirja." Rajaton. Rajaton, 20. syyskuuta 2016. Web. Saatavana täältä. 2. elokuuta 2017. 2. ”Deuterium, Tritium ja Protium - kolme vetyisotooppia.” Omituinen tiede. N.p., 25. maaliskuuta 2017. Web. Saatavana täältä. 2. elokuuta 2017.

Kuva:

1. "Vety" Mets501-Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta 2. "H-2-atomi" ZYjacklin-Oma työ (CC0) Commons Wikimedian kautta 3. "Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium" BruceBlaus-Oma työ (CC BY 3.0) Commons Wikimedia 4. kautta. ”204 Isotopes of Hydrogen-01”, kirjoittanut OpenStax College-Anatomy & Physiology, Connexions Web-sivusto. 19. kesäkuuta 2013. (CC BY 3.0) Commons Wikimedian kautta