Forskjellen mellom protium deuterium og tritium

Hovedforskjell - Protium vs Deuterium vs Tritium

Protium, Deuterium og Tritium er isotoper av hydrogenelementet. Isotoper er forskjellige former av det samme elementet som er forskjellige fra hverandre i henhold til antall nøytroner de har i kjernene. Derfor har isotoper det samme atomnummeret, men forskjellige atommasser. På grunn av denne grunn har isotoper forskjellige fysiske egenskaper, men de kjemiske egenskapene forblir de samme fordi antallet elektroner som er tilstede i isotoper er like. Derfor deler Protium, Deuterium og Tritium noen likheter, så vel som forskjeller. Hovedforskjellen mellom Protium Deuterium og Tritium er det Protium har ingen nøytroner i kjernene, mens Deuterium består av ett nøytron og Tritium består av to nøytroner.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Protium
      - Definisjon, egenskaper og overflod
2. Hva er Deuterium
      - Definisjon, egenskaper og overflod
3. Hva er Tritium
      - Definisjon, egenskaper og overflod
4. Hva er likhetene mellom Protium Deuterium og Tritium
      - Oversikt over vanlige funksjoner
5. Hva er forskjellen mellom Protium Deuterium og Tritium
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Atommasse, atomnummer, deuterium, isotoper, nøytron, protium, tritium

Hva er Protium

Protium er en isotop av hydrogen som består av en proton og en elektron. Det er den mest vanlige typen hydrogen. Overfloden av denne isotopen i jordskorpen er ca 99,9%. Protium har ingen nøytroner i kjernen. Det regnes som den mest stabile isotopen av hydrogen. Derfor, når vi vanligvis snakker om hydrogen, snakker vi om Protium.

Det atomære antallet Protium er 1 på grunn av tilstedeværelsen av en proton. Massetallet Protium er også 1 siden det ikke finnes neutroner i kjernen til Protium. Atommassen til Protium er ca. 1,00794 amu. Symbolet for Protium er ¹H. Elektronkonfigurasjonen til Protium er 1s¹.

Protium kan finnes i naturen som en diatomisk gassform eller som hydrogen i H₂O molekyl. Bindingen mellom to atomer i det diatomiske molekylet har en høyere bindingsdissociasjonsenthalpi. Dette er hovedsakelig fordi disse atomene er små og de har komplette elektronkonfigurasjoner i det eneste orbitale (s orbitale) i deres diatomiske molekylform.

Figur 1: Atomisk struktur av protium

Ovennevnte bilde viser den protoniske atomstrukturen. Her er protonen vist i midten av atomet (kjernen) og elektronen er vist utenfor kjernen i blå farge.

Hva er Deuterium

Deuterium er en isotop av hydrogen som består av ett proton, ett nøytron og en elektron. Kjernen til Deuterium består av en proton og et nøytron. Symbolet for Deuterium er gitt som ²H. Atomerets atomnummer er 1 og massenummeret er 2. Atommassen kan gis som 2.014 amu. Dette er også en stabil isotop av hydrogen, men er mindre rikelig. Deuteriumets overflod i jordskorpen har blitt beregnet som 0,015%. Det er ikke radioaktivt siden Deuterium er stabilt med en proton og et nøytron i kjernen.

Figur 2: Atomerisk struktur av deuterium

Forekomsten av deuterium kan enten være i gassfase eller flytende fase. Deuterium eksisterer som diatomegasser som D₂ eller HD (i kombinasjon med hydrogen). Hvis ikke, kan deuterium bli funnet som tungt vann. Tungt vann består av D₂O molekyler. Mesteparten av tiden virker deuterium på samme måte som Protium. Men det er også visse forskjeller. På grunn av nøytronens tilstedeværelse er atommassen til Deuterium så dobbelt som Protium. Derfor er bindelengden og bindingsenergien forskjellig fra Protium. Videre vil is laget av tungt vann synker i flytende vann på grunn av høy tetthet (normal isflåter på flytende vannoverflate).

Det er også noen anvendelser av Deuterium. I NMR-spektroskopi brukes deuterium-inkluderte forbindelser som løsningsmiddel i stedet for forbindelser sammensatt av hydrogen. Deretter kan toppene gitt av hydrogenatomer i analytten skiller seg ut av atomer av løsningsmidlet.

Hva er Tritium

Tritium er en isotop av hydrogen som består av en proton, to nøytroner og en elektron. Symbolet for Tritium er ³H. Atometallet av tritium er 1 og atommassen av Tritium er 3. Massen kan gis som 3,016 amu. Denne isotopen av hydrogen er radioaktiv på grunn av tilstedeværelsen av et høyt antall nøytroner i forhold til antall protoner.

Tritium gjennomgår ofte beta-forfall. Dette gir Helim-3 og det frigjør en stor mengde energi. Halveringstiden til tritium er beregnet som 12,32 år. Imidlertid er overfloden av tritium på jordskorpen svært mindre.

Figur 3: Atometisk struktur av tritium

Bildet over viser den atomiske strukturen til Tritium. Massetallet Tritium er 3 på grunn av tilstedeværelsen av to nøytroner (i rød farge) og en proton (i blå farge).

Likheter mellom Protium Deuterium og Tritium

• Protium, Deuterium og Tritium er isotoper av hydrogen.
• Disse isotoper er sammensatt av 1 proton per kjerne.
• Alle tre er sammensatt av 1 elektron.

Figur 4: Protium Deuterium Tritium

Forskjellen mellom protium deuterium og tritium

Definisjon

Protium: Protium er en isotop av hydrogen som består av en proton og en elektron.

deuterium: Deuterium er en isotop av hydrogen som består av ett proton, ett nøytron og en elektron.

tritium: Tritium er en isotop av hydrogen som består av en proton, to nøytroner og en elektron.

overflod

Protium: Abonnementet på Protium er omtrent 99,9%.

deuterium: Deuteriumets overflod er omtrent 0,015%.

tritium: Tritium er funnet i svært sporbare mengder.

Kjemisk symbol

Protium: Symbolet for Protium er ¹H.

deuterium: Symbolet for Deuterium er ¹H.

tritium: Symbolet for Tritium er ¹H.

Massenummer

Protium: Massetallet Protium er 1.

deuterium: Massetallet Deuterium er 2.

tritium: Massetallet Tritium er 3.

Atomisk masse

Protium: Atommassen til Protium er 1,00794 amu.

deuterium: Atuterumets atommasse er 2.014 amu.

tritium: Atommassen av tritium er 3.016 amu.

radioaktivitet

Protium: Protium er ikke radioaktivt.

deuterium: Deuterium er ikke radioaktivt.

tritium: Tritium er radioaktiv.

Konklusjon

Protium, Deuterium og Tritium er tre isotoper av hydrogen. Bortsett fra disse isotoper, kan det også være andre former for hydrogen. Men de er svært ustabile på grunn av tilstedeværelsen av et høyt antall nøytroner. Hovedforskjellen mellom Protium Deuterium og Tritium er at Protium ikke har neutroner i kjernene, mens Deuterium består av ett nøytron og Tritium består av to nøytroner.

referanser:

1. "Isotoper av hydrogen - grenseløs åpen lærebok." Ubegrenset. Ubegrenset, 20. september 2016. Web. Tilgjengelig her. 2. august 2017. 
2. "Deuterium, Tritium og Protium - Tre Hydrogen Isotoper." Quirky Science. Smerte, 25. mars 2017. Web. Tilgjengelig her. 2. august 2017. 

Bilde Courtesy:

1. "Hydrogen" Av Mets501 - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "H-2 atom" Av ZYjacklin - Eget arbeid (CC0) via Commons Wikimedia
3. "Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium" Av BruceBlaus - Eget arbeid (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
4. "204 Isotoper av Hydrogen-01" ved OpenStax College - Anatomi og fysiologi, Connexions nettsted. 19 Juni 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia