主な違い - プロチウム vs 重水素 vs トリチウム
プロチウム、重水素、およびトリチウムは、水素元素の同位体です。同位体は、核内にある中性子の数に応じて互いに異なる同じ要素の異なる形態です。したがって、同位体の原子番号は同じですが、原子質量は異なります。このため、同位体は物理的性質が異なりますが、同位体に存在する電子の数が等しいため、化学的性質は同じままです。したがって、Protium、Deuterium、および Tritium にはいくつかの類似点と相違点があります。 Protium Deuterium と Tritium の主な違いは、Protium はその原子核に中性子を持たないのに対し、重水素は 1 つの中性子で構成され、Tritium は 2 つの中性子で構成されることです。
対象となる主な分野
1.プロティウムとは
– 定義、プロパティ、豊富さ
2.重水素とは
– 定義、プロパティ、豊富さ
3.トリチウムとは
– 定義、プロパティ、豊富さ
4.重水素プロチウムとトリチウムの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
5.プロチウム重水素とトリチウムの違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:原子質量、原子番号、重水素、同位体、中性子、プロチウム、トリチウム 
Protium とは
プロチウムは、1 つの陽子と 1 つの電子から構成される水素の同位体です。それは水素の最も豊富な形態です。地球の地殻におけるこの同位体の存在量は、約 99.9% です。プロチウムの原子核には中性子がありません。水素の最も安定な同位体と考えられています。したがって、通常、水素について話しているときは、Protium について話していることになります。
Protium の原子番号は、陽子が 1 つ存在するため 1 です。プロチウムの原子核には中性子がないため、プロチウムの質量数も 1 です。プロチウムの原子質量は約 1.00794 amu です。 Protium の記号は H です。Protium の電子配置は 1s です。
プロチウムは、自然界で二原子ガス状または H2 中の水素として存在します。 O分子。二原子分子の 2 つの原子間の結合は、結合解離エンタルピーが高くなります。これは主に、これらの原子が微小であり、2 原子分子の形で唯一の軌道 (s 軌道) に完全な電子配置を持っているためです。
図 1:プロチウムの原子構造
上の画像は、Protium の原子構造を示しています。ここでは、陽子は原子 (原子核) の中心に表示され、電子は原子核の外側に青色で表示されます。
重水素とは
重水素は水素の同位体で、陽子 1 個、中性子 1 個、電子 1 個で構成されています。重水素の原子核は、陽子と中性子で構成されています。重水素の記号は H として与えられます。重水素の原子番号は 1 で、質量数は 2 です。原子質量は 2.014 amu として与えられます。これも水素の安定同位体ですが、量は少ないです。地球の地殻における重水素の存在量は、0.015% と計算されています。重水素は原子核内に陽子 1 個と中性子 1 個で安定しているため、放射性ではありません。
図 2:重水素の原子構造
重水素の発生は、気相または液相のいずれかです。重水素は、D2 などの二原子ガスとして存在します。 または HD (水素と組み合わせて)。そうでない場合、重水素は重水として見つかります。重水はD2で構成されています O分子。ほとんどの場合、重水素はプロチウムと同様に作用します。しかし、特定の違いもあります。中性子の存在により、重水素の原子質量はプロチウムの 2 倍になります。したがって、結合長と結合エネルギーは Protium とは異なります。さらに、重水から作られた氷は、密度が高いため液体の水に沈みます (通常の氷は液体の水面に浮きます)。
重水素の応用例もあります。 NMR分光法では、水素で構成される化合物の代わりに、重水素を含む化合物が溶媒として使用されます。次に、分析物の水素原子によって与えられるピークは、溶媒の原子によって区別できます。
トリチウムとは
トリチウムは水素の同位体で、陽子 1 個、中性子 2 個、電子 1 個で構成されています。トリチウムの記号は H です。トリチウムの原子番号は 1 で、トリチウムの原子質量は 3 です。質量は 3.016 amu として与えられます。この水素の同位体は、陽子の数に比べて多数の中性子が存在するため、放射性があります。
トリチウムはしばしばベータ崩壊を起こします。これにより Helim-3 が生成され、大量のエネルギーが放出されます。トリチウムの半減期は 12.32 年と計算されています。しかし、地球の地殻に存在するトリチウムは非常に少ないです.
図 3:トリチウムの原子構造
上の画像は、トリチウムの原子構造を示しています。 2 つの中性子 (赤色) と 1 つの陽子 (青色) の存在により、トリチウムの質量数は 3 です。
重水素プロチウムとトリチウムの類似点
- プロチウム、重水素、トリチウムは水素の同位体です。
- これらの同位体は、原子核あたり 1 つの陽子で構成されています。
- 3 つすべてが 1 つの電子で構成されています。
図 4:プロチウム重水素トリチウム
Protium Deuterium と Tritium の違い
定義
プロティウム: プロチウムは、1 つの陽子と 1 つの電子で構成される水素の同位体です。
重水素: 重水素は、陽子 1 個、中性子 1 個、電子 1 個で構成される水素の同位体です。
トリチウム: トリチウムは水素の同位体で、陽子 1 個、中性子 2 個、電子 1 個で構成されています。
豊かさ
プロティウム: Protium の存在量は約 99.9% です。
重水素: 重水素の存在量は約 0.015% です。
トリチウム: トリチウムは微量に含まれています。
化学記号
プロティウム: Protium の記号は H です。
重水素: 重水素の記号は H です。
トリチウム: トリチウムの記号は H です。
質量数
プロティウム: Protium の質量数は 1 です。
重水素: 重水素の質量数は 2 です。
トリチウム: トリチウムの質量数は 3 です。
原子質量
プロティウム: プロチウムの原子質量は 1.00794 amu です。
重水素: 重水素の原子質量は 2.014 amu です。
トリチウム: トリチウムの原子量は 3.016 amu です。
放射能
プロティウム: プロチウムは放射性ではありません。
重水素: 重水素は放射性ではありません。
トリチウム: トリチウムは放射性です。
結論
プロチウム、重水素、トリチウムは、水素の 3 つの同位体です。これらの同位体とは別に、他の形態の水素も存在する可能性があります。しかし、多数の中性子が存在するため、非常に不安定です。プロチウム重水素とトリチウムの主な違いは、重水素は 1 つの中性子で構成され、トリチウムは 2 つの中性子で構成されているのに対し、プロチウムはその原子核に中性子を持たないことです。
