Unterschied zwischen Helium und Wasserstoff

Hauptunterschied - Helium gegen Wasserstoff

Wasserstoff und Helium sind die ersten beiden Elemente des Periodensystems der Elemente. Sie sind daher die kleinsten und leichtesten Atome der Erde. Beide sind gasförmige Substanzen. Aufgrund der charakteristischen Merkmale von Wasserstoff und Helium gibt es viele Anwendungen dieser Gase in der Industrie. Aufgrund des sehr geringen Gewichts dieser Gase werden sie zum Füllen von Luftballons verwendet. Der Hauptunterschied zwischen Helium und Wasserstoff ist das Heliumatome existieren als monoatomares Gas in der Atmosphäre, während Wasserstoff als zweiatomiges Gas in der Atmosphäre vorhanden ist.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Helium?
      - Eigenschaften, Isotope, Reaktionen und Anwendungen
2. Was ist Wasserstoff?
      - Eigenschaften, Isotope, Reaktionen und Anwendungen
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Helium und Wasserstoff
      - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Helium und Wasserstoff?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atommasse, Ordnungszahl, Deuterium, Helium, Wasserstoff, Isotope von Helium, Protium, Tritium

Was ist Helium?

Helium ist ein Element mit der Ordnungszahl 2 und ist eine gasförmige Substanz. Das chemische Symbol für Helium ist Er. Die Elektronenkonfiguration von Helium beträgt 1s². Das Atomsymbol von Helium ist ⁴₂Er. Ein Heliumatom besteht aus 2 Protonen und 2 Neutronen im Kern sowie 2 Elektronen im 1s-Orbital. Daher beträgt die Atommasse von Helium 4,002602 amu. Helium ist bei Raumtemperatur und -druck ein farbloses und geruchloses Gas. Helium gilt als das zweithäufigste Element im Universum. Es existiert als monoatomares Gas. 

Abbildung 1: Chemische Struktur des Heliumatoms

Der Schmelzpunkt von Helium liegt bei -272,2^OC ist ein sehr niedriger Wert. Der Siedepunkt von Helium wird mit -268 angegeben^ODies macht es zu einem Gas für einen breiteren Temperaturbereich. Im Periodensystem der Elemente wird Helium als Blockelement kategorisiert, aber in der rechten Ecke des Tisches platziert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Helium ein inertes Gas ist, das keine chemischen Reaktionen eingeht. Es ist auch ein Nichtmetall.

Da Helium ein Edelgas ist, zeigt es nur den Oxidationszustand Null. Es sind zwei Isotope von Helium bekannt. Sie sind ³Er ist Isotop und ⁴Er ist Isotop. ⁴Er ist die am häufigsten vorkommende Form unter ihnen und wird mit 99% angegeben. Beide Isotope sind stabil und es kann kein radioaktiver Zerfall beobachtet werden. Es gibt jedoch auch einige andere Isotope. Sie sind instabil und radioaktiv.

Helium wird häufig in Ballons verwendet. Darüber hinaus wird Helium verwendet, um aufgrund seiner hohen Inertheit eine kontrollierte Atmosphäre für viele Synthesereaktionen (z. B. die Synthese von Siliciumkristallen) bereitzustellen. Es wird auch als inerter Schirm für das Lichtbogenschweißen verwendet. Helium kann in seine flüssige Form umgewandelt werden, die als flüssiges Helium bekannt ist und als wichtiges kryogenes Material verwendet wird.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 1 und ist in dem Symbol H angegeben. Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton und keinen Neutronen im Kern. Es hat ein Elektron in seinem 1s-Orbital. Die Elektronenkonfiguration von Wasserstoff wird als 1s angegeben¹. Wasserstoff ist ein Blockelement im Periodensystem. Das Atomgewicht von Wasserstoff beträgt 1,00794 amu.

Bei Raumtemperatur und -druck liegt Wasserstoff als zweiatomiges gasförmiges Molekül vor. Es ist ein farbloses und geruchloses Gas. Der Schmelzpunkt von Wasserstoff liegt bei -259^ODer Siedepunkt liegt bei -252^OC. Wasserstoff hat drei Oxidationsstufen. Sie sind -1, 0 und +1. Wenn Wasserstoff an ein Metallatom gebunden ist, hat es einen Oxidationszustand von -1.

Es gibt drei Hauptisotope von Wasserstoff: Protium, Deuterium und Tritium. Protium ist das am häufigsten vorkommende Isotop und hat einen Überfluss von 99%. Wenn wir im Allgemeinen von Wasserstoff sprechen, sprechen wir von Protium. Deuterium ist auch ein stabiles Isotop, aber weniger reichlich vorhanden. Es hat ein Neutron im Kern, Protium dagegen nicht. Tritium ist ein radioaktives Isotop. Darüber hinaus gibt es viele andere Isotope, die nicht stabil sind und stark radioaktiv sind.

Abbildung 2: Hauptisotope des Wasserstoffs

Es gibt viele Anwendungen von Wasserstoffgas. Bei der Verarbeitung fossiler Brennstoffe werden große Mengen Wasserstoff eingesetzt. Wasserstoffgas wird auch bei der Herstellung von Ammoniak verwendet. Darüber hinaus wird Wasserstoff auch in Kraftwerken als Kühlmittel eingesetzt.

Ähnlichkeiten zwischen Helium und Wasserstoff

• Helium und Wasserstoff sind gasförmige Substanzen bei normalen Temperatur- und Druckbedingungen.
• Beide haben nur 1s Orbital.
• Beide sind kleine und leichte Substanzen.
• Beide Elemente gehören zum s-Block des Periodensystems.
• Beide sind Nichtmetalle.

Unterschied zwischen Helium und Wasserstoff

Definition

Helium: Helium ist ein Element mit der Ordnungszahl 2 und wird durch das Symbol He dargestellt.

Wasserstoff: Wasserstoff ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 1 und wird durch das Symbol H dargestellt.

Ordnungszahl

Helium: Die Ordnungszahl von Helium ist 2.

Wasserstoff: Die Ordnungszahl von Wasserstoff ist 1.

Atomares Gewicht

Helium: Das Atomgewicht von Helium beträgt 4.002602 amu.

Wasserstoff: Das Atomgewicht von Wasserstoff beträgt 1,00794 amu.

Verbindungen

Helium: Helium existiert als einatomige gasförmige Substanz.

Wasserstoff: Wasserstoff existiert als zweiatomiges gasförmiges Molekül.

Oxidationszustände

Helium: Helium hat nur 0 Oxidationszustand.

Wasserstoff: Wasserstoff hat -1, 0 und +1 Oxidationsstufen.

Isotope

Helium: Helium hat zwei Hauptisotope ³Er und ⁴Er.

Wasserstoff: Wasserstoff hat drei Hauptisotope; Protium, Deuterium und Tritium.

Schmelzpunkt

Helium: Der Schmelzpunkt von Helium beträgt -272,2^OC.

Wasserstoff: Der Schmelzpunkt von Wasserstoff beträgt -259^OC.

Fazit

Helium und Wasserstoff sind chemische Elemente, die aufgrund ihrer sehr niedrigen Schmelz- und Siedetemperaturen meistens als gasförmige Substanzen in der Atmosphäre vorkommen. Der Hauptunterschied zwischen Helium und Wasserstoff besteht darin, dass das Heliumatom als ein monoatomares Gas in der Atmosphäre existiert, während Wasserstoff als zweiatomiges Gas in der Atmosphäre vorhanden ist.

Verweise:

1. "Es ist Elementar". Es ist Elementar - Das Element Helium. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 13. August 2017. 
2. "Wasserstoff". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13. August 2017. Web. Hier verfügbar. 13. August 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. "Blausen 0476 HeliumAtom" Von BruceBlaus - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Blausen 0530 HydrogenIsotopes" Von BruceBlaus - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia