Unterschied zwischen Protium Deuterium und Tritium

Hauptunterschied - Protium vs Deuterium vs Tritium

Protium, Deuterium und Tritium sind Isotope des Wasserstoffelements. Isotope sind unterschiedliche Formen desselben Elements, die sich je nach Anzahl der Neutronen in ihren Kernen unterscheiden. Isotope haben daher die gleiche Ordnungszahl, jedoch unterschiedliche Atommassen. Aus diesem Grund haben Isotope unterschiedliche physikalische Eigenschaften, aber die chemischen Eigenschaften bleiben gleich, da die Anzahl der in Isotopen vorhandenen Elektronen gleich ist. Daher haben Protium, Deuterium und Tritium einige Ähnlichkeiten sowie Unterschiede. Der Hauptunterschied zwischen Protium Deuterium und Tritium besteht darin Protium hat keine Neutronen in seinen Kernen, während Deuterium aus einem Neutron und Tritium aus zwei Neutronen besteht.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Protium?
      - Definition, Eigenschaften und Fülle
2. Was ist Deuterium?
      - Definition, Eigenschaften und Fülle
3. Was ist Tritium?
      - Definition, Eigenschaften und Fülle
4. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Protium Deuterium und Tritium?
      - Überblick über allgemeine Funktionen
5. Was ist der Unterschied zwischen Protium Deuterium und Tritium?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Atommasse, Ordnungszahl, Deuterium, Isotope, Neutron, Protium, Tritium

Was ist Protium?

Protium ist ein Wasserstoffisotop, das aus einem Proton und einem Elektron besteht. Es ist die am häufigsten vorkommende Form von Wasserstoff. Die Menge dieses Isotops in der Erdkruste beträgt etwa 99,9%. Protium enthält keine Neutronen im Kern. Es gilt als das stabilste Isotop von Wasserstoff. Wenn wir normalerweise über Wasserstoff sprechen, sprechen wir über Protium.

Die Ordnungszahl von Protium ist 1 aufgrund des Vorhandenseins eines Protons. Die Massenzahl von Protium ist ebenfalls 1, da sich im Kern von Protium keine Neutronen befinden. Die Atommasse von Protium beträgt etwa 1.00794 amu. Das Symbol für Protium ist ¹H. Die Elektronenkonfiguration von Protium beträgt 1s¹.

Protium kann in der Natur als zweiatomige Gasform oder als Wasserstoff in H gefunden werden₂O Molekül Die Bindung zwischen zwei Atomen im zweiatomigen Molekül hat eine höhere Bindungsdissoziationsenthalpie. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass diese Atome winzig sind und im einzigen Orbital (s Orbital) in ihrer Form aus zweiatomigen Molekülen vollständige Elektronenkonfigurationen aufweisen.

Abbildung 1: Atomstruktur von Protium

Das obige Bild zeigt die Atomstruktur von Protium. Hier ist das Proton im Zentrum des Atoms (Kern) und das Elektron außerhalb des Kerns in blauer Farbe dargestellt.

Was ist Deuterium?

Deuterium ist ein Isotop des Wasserstoffs, das aus einem Proton, einem Neutron und einem Elektron besteht. Der Kern von Deuterium besteht aus einem Proton und einem Neutron. Das Symbol für Deuterium ist als angegeben ²H. Die Atomnummer von Deuterium ist 1 und die Massennummer ist 2. Die Atommasse kann mit 2.014 amu angegeben werden. Dies ist auch ein stabiles Isotop von Wasserstoff, aber weniger reichlich. Die Menge an Deuterium in der Erdkruste wurde mit 0,015% berechnet. Es ist nicht radioaktiv, da Deuterium im Kern mit einem Proton und einem Neutron stabil ist.

Abbildung 2: Atomstruktur von Deuterium

Das Vorkommen von Deuterium kann entweder in der Gasphase oder in der Flüssigphase sein. Deuterium existiert als zweiatomige Gase wie D₂ oder HD (in Kombination mit Wasserstoff). Wenn nicht, kann Deuterium als schweres Wasser gefunden werden. Schweres Wasser besteht aus D₂O Moleküle. Meist wirkt Deuterium ähnlich wie Protium. Es gibt aber auch gewisse Unterschiede. Aufgrund der Anwesenheit des Neutrons ist die Atommasse von Deuterium doppelt so groß wie Protium. Daher unterscheiden sich Bindungslänge und Bindungsenergie von denen von Protium. Darüber hinaus sinkt Eis aus schwerem Wasser aufgrund der hohen Dichte (normales Eis schwimmt auf der Oberfläche des flüssigen Wassers) in flüssigem Wasser..

Es gibt auch einige Anwendungen von Deuterium. Bei der NMR-Spektroskopie werden die mit Deuterium eingeschlossenen Verbindungen anstelle von aus Wasserstoff bestehenden Verbindungen als Lösungsmittel verwendet. Dann können die durch Wasserstoffatome des Analyten gegebenen Peaks durch die Atome des Lösungsmittels unterschieden werden.

Was ist Tritium?

Tritium ist ein Wasserstoffisotop, das aus einem Proton, zwei Neutronen und einem Elektron besteht. Das Symbol für Tritium ist ³H. Die Atomnummer von Tritium ist 1 und die Atommasse von Tritium ist 3. Die Masse kann mit 3,016 amu angegeben werden. Dieses Isotop von Wasserstoff ist aufgrund der hohen Anzahl von Neutronen im Vergleich zur Anzahl der Protonen radioaktiv.

Tritium unterliegt häufig einem Beta-Zerfall. Dadurch wird Helim-3 produziert und es wird viel Energie freigesetzt. Die Halbwertszeit von Tritium wurde mit 12,32 Jahren berechnet. Allerdings ist der Überfluss an Tritium auf der Erdkruste sehr geringer.

Abbildung 3: Atomstruktur von Tritium

Das obige Bild zeigt die Atomstruktur von Tritium. Die Massenzahl von Tritium ist 3 aufgrund der Anwesenheit von zwei Neutronen (in roter Farbe) und eines Protons (in blauer Farbe).

Ähnlichkeiten zwischen Protium Deuterium und Tritium

• Protium, Deuterium und Tritium sind Isotope von Wasserstoff.
• Diese Isotope bestehen aus 1 Proton pro Kern.
• Alle drei bestehen aus einem Elektron.

Abbildung 4: Protium Deuterium Tritium

Unterschied zwischen Protium Deuterium und Tritium

Definition

Protium: Protium ist ein Wasserstoffisotop, das aus einem Proton und einem Elektron besteht.

Deuterium: Deuterium ist ein Isotop des Wasserstoffs, das aus einem Proton, einem Neutron und einem Elektron besteht.

Tritium: Tritium ist ein Wasserstoffisotop, das aus einem Proton, zwei Neutronen und einem Elektron besteht.

Fülle

Protium: Die Menge an Protium liegt bei 99,9%..

Deuterium: Die Menge an Deuterium beträgt etwa 0,015%..

Tritium: Tritium kommt in sehr geringen Mengen vor.

Chemisches Symbol

Protium: Das Symbol für Protium ist ¹H.

Deuterium: Das Symbol für Deuterium ist ¹H.

Tritium: Das Symbol für Tritium ist ¹H.

Massenzahl

Protium: Die Massenzahl von Protium ist 1.

Deuterium: Die Massenzahl von Deuterium ist 2.

Tritium: Die Massenzahl von Tritium ist 3.

Atommasse

Protium: Die Atommasse von Protium beträgt 1.00794 amu.

Deuterium: Die Atommasse von Deuterium beträgt 2.014 amu.

Tritium: Die Atommasse von Tritium beträgt 3.016 amu.

Radioaktivität

Protium: Protium ist nicht radioaktiv.

Deuterium: Deuterium ist nicht radioaktiv.

Tritium: Tritium ist radioaktiv.

Fazit

Protium, Deuterium und Tritium sind drei Isotope von Wasserstoff. Neben diesen Isotopen kann es auch andere Formen von Wasserstoff geben. Sie sind jedoch aufgrund der hohen Anzahl von Neutronen sehr instabil. Der Hauptunterschied zwischen Protium Deuterium und Tritium besteht darin, dass Protium keine Neutronen in seinen Kernen hat, während Deuterium aus einem Neutron und Tritium aus zwei Neutronen besteht.

Verweise:

1. "Isotope des Wasserstoffs - Grenzenloses offenes Lehrbuch." Grenzenlos. Boundless, 20. September 2016. Web. Hier verfügbar. 02. Aug. 2017. 
2. "Deuterium, Tritium und Protium - drei Wasserstoffisotope". Skurrile Wissenschaft. N.p., 25. März 2017. Web. Hier verfügbar. 02. Aug. 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. "Wasserstoff" von Mets501 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "H-2 atom" Von ZYjacklin - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia
3. "Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium" Von BruceBlaus - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
4. "204 Isotope of Hydrogen-01" Von OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-Website. 19. Juni 2013 (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia