Differenza tra protium deuterio e trizio

Differenza principale - Protium vs Deuterio vs Tritium

Protium, deuterio e trizio sono isotopi dell'elemento idrogeno. Gli isotopi sono forme diverse dello stesso elemento che sono diverse l'una dall'altra in base al numero di neutroni che hanno nel loro nucleo. Pertanto, gli isotopi hanno lo stesso numero atomico ma diverse masse atomiche. Per questo motivo, gli isotopi hanno proprietà fisiche diverse ma le proprietà chimiche rimangono le stesse poiché il numero di elettroni presenti negli isotopi è uguale. Pertanto, il protio, il deuterio e il trizio condividono alcune somiglianze e differenze. La differenza principale tra il protium deuterio e il trizio è quella Il protio non ha neutroni nei suoi nuclei mentre il deuterio è composto da un neutrone e il trizio è composto da due neutroni.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Protium
      - Definizione, Proprietà e Abbondanza
2. Cos'è il deuterio
      - Definizione, Proprietà e Abbondanza
3. Cos'è il tritium
      - Definizione, Proprietà e Abbondanza
4. Quali sono le somiglianze tra il protium deuterio e il trizio
      - Profilo delle caratteristiche comuni
5. Qual è la differenza tra il protium deuterio e il trizio
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: massa atomica, numero atomico, deuterio, isotopi, neutroni, protio, trizio

Cos'è Protium

Il protium è un isotopo dell'idrogeno che è composto da un protone e un elettrone. È la forma più abbondante di idrogeno. L'abbondanza di questo isotopo nella crosta terrestre è di circa il 99,9%. Il protio non ha neutroni nel suo nucleo. È considerato l'isotopo più stabile dell'idrogeno. Pertanto, quando normalmente parliamo di idrogeno, stiamo parlando di Protium.

Il numero atomico di Protium è 1 a causa della presenza di un protone. Il numero di massa di Protium è anche 1 poiché non ci sono neutroni nel nucleo di Protium. La massa atomica di Protium è di circa 1.00794 amu. Il simbolo per Protium è 1H. La configurazione elettronica di Protium è 1s1.

Il protio può essere trovato in natura come forma gassosa biatomica o come idrogeno in H2O molecola. Il legame tra due atomi nella molecola biatomica ha un'enthalpia di dissociazione di legame più alta. Ciò è principalmente dovuto al fatto che questi atomi sono minuti e hanno configurazioni di elettroni complete nell'unico orbitale (s orbitale) nella loro forma di molecola biatomica.

Figura 1: Struttura atomica del protium

L'immagine sopra mostra la struttura atomica di Protium. Qui, il protone è mostrato nel centro dell'atomo (nucleo) e l'elettrone è mostrato al di fuori del nucleo in colore blu.

Cos'è il deuterio

Il deuterio è un isotopo dell'idrogeno che è composto da un protone, un neutrone e un elettrone. Il nucleo del Deuterio è composto da un protone e un neutrone. Il simbolo per il Deuterio è dato come 2H. Il numero atomico di Deuterio è 1 e il numero di massa è 2. La massa atomica può essere data come 2.014 amu. Questo è anche un isotopo stabile dell'idrogeno ma è meno abbondante. L'abbondanza di Deuterio nella crosta terrestre è stata calcolata come 0,015%. Non è radioattivo poiché il deuterio è stabile con un protone e un neutrone nel suo nucleo.

Figura 2: Struttura atomica del deuterio

La presenza di Deuterio può avvenire sia in fase gas che in fase liquida. Il deuterio esiste come gas biatomico come D2 o HD (in combinazione con idrogeno). In caso contrario, il deuterio può essere trovato come acqua pesante. L'acqua pesante è composta da D2O molecole. La maggior parte delle volte, il deuterio agisce in modo simile a Protium. Ma ci sono anche alcune differenze. A causa della presenza del neutrone, la massa atomica del Deuterio è doppia rispetto al Protium. Pertanto, la lunghezza del legame e l'energia del legame sono diversi da quelli del Protium. Inoltre, il ghiaccio prodotto dall'acqua pesante affonderà in acqua liquida a causa dell'alta densità (i normali galleggianti di ghiaccio sulla superficie dell'acqua liquida).

Ci sono anche alcune applicazioni di Deuterio. Nella spettroscopia NMR, i composti del deuterio inclusi sono utilizzati come solvente anziché composti composti da idrogeno. Quindi, i picchi dati dagli atomi di idrogeno dell'analita possono essere distinti dagli atomi del solvente.

Cos'è il tritium

Il trizio è un isotopo dell'idrogeno composto da un protone, due neutroni e un elettrone. Il simbolo per il trizio è 3H. Il numero atomico di Tritium è 1 e la massa atomica di Tritium è 3. La massa può essere data come 3.016 amu. Questo isotopo dell'idrogeno è radioattivo a causa della presenza di un numero elevato di neutroni rispetto al numero di protoni.

Il trizio spesso subisce il decadimento beta. Questo produce Helim-3 e rilascia una grande quantità di energia. L'emivita del trizio è stata calcolata in 12.32 anni. Tuttavia, l'abbondanza di trizio sulla crosta terrestre è molto meno.

Figura 3: Struttura atomica del trizio

L'immagine sopra mostra la struttura atomica di Tritium. Il numero di massa di Tritium è 3 a causa della presenza di due neutroni (di colore rosso) e di un protone (di colore blu).

Somiglianze tra protium deuterio e trizio

  • Protium, deuterio e trizio sono isotopi di idrogeno.
  • Questi isotopi sono composti da 1 protone per nucleo.
  • Tutti e tre sono composti da 1 elettrone.

Figura 4: Tritium di protium deuterio

Differenza tra protium deuterio e trizio

Definizione

Protium: Il protium è un isotopo dell'idrogeno che è composto da un protone e un elettrone.

Deuterio: Il deuterio è un isotopo dell'idrogeno che è composto da un protone, un neutrone e un elettrone.

Tritium: Il trizio è un isotopo dell'idrogeno composto da un protone, due neutroni e un elettrone.

Abbondanza

Protium: L'abbondanza di Protium è di circa il 99,9%.

Deuterio: L'abbondanza di Deuterio è di circa lo 0,015%.

Tritium: Il trizio si trova in quantità molto piccole.

Simbolo chimico

Protium: Il simbolo per Protium è 1H.

Deuterio: Il simbolo per il deuterio è 1H.

Tritium: Il simbolo per il trizio è 1H.

Numero di Massa

Protium: Il numero di massa di Protium è 1.

Deuterio: Il numero di massa di Deuterio è 2.

Tritium: Il numero di massa di Tritium è 3.

Massa atomica

Protium: La massa atomica di Protium è 1.00794 amu.

Deuterio: La massa atomica del Deuterio è 2.014 amu.

Tritium: La massa atomica del trizio è 3.016 amu.

Radioattività

Protium: Il protium non è radioattivo.

Deuterio: Il deuterio non è radioattivo.

Tritium: Il trizio è radioattivo.

Conclusione

Protium, deuterio e trizio sono tre isotopi di idrogeno. Oltre a questi isotopi, possono esserci anche altre forme di idrogeno. Ma sono altamente instabili a causa della presenza di un numero elevato di neutroni. La principale differenza tra il protium deuterio e il trizio è che il protio non ha neutroni nei suoi nuclei mentre il deuterio è composto da un neutrone e il trizio è composto da due neutroni.

Riferimenti:

1. "Isotopi dell'idrogeno - Libro aperto senza limiti." Senza limiti. Sconfinato, 20 settembre 2016. Web. Disponibile qui. 02 agosto 2017. 
2. "Deuterio, trizio e protio: tre isotopi dell'idrogeno". Scienza stravagante. 25 aprile 2017. Web. Disponibile qui. 02 agosto 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "Idrogeno" di Mets501 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "H-2 atom" di ZYjacklin - Opera propria (CC0) via Commons Wikimedia
3. "Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium" di BruceBlaus - Opera propria (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
4. "204 Isotopi di Idrogeno-01" di OpenStax College - Anatomy & Physiology, sito Web Connexions., 19 giugno 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia