氢原子(hydrogen atom)和氢离子(hydrogen ion)的区别

氢原子和氢离子之间的关键区别在于氢原子是中性的，而氢离子带有电荷。

氢是元素周期表中第一个也是最小的元素，用H来表示。由于氢的电子构型为1s1，它在周期表中被归为第1组和第1周期。氢可以吸收一个电子形成一个带负电的离子，也可以很容易地把电子捐赠出来产生一个带正电荷的质子。如果没有，它可以共享电子，形成共价键。

元素周期表中的元素除了惰性气体外是不稳定的。因此，元素试图与其他元素发生反应，以获得稀有气体的电子构型并达到稳定性。同样地，氢也必须获得一个电子才能实现惰性气体氦的电子组态。当达到这种电子构型时，它形成氢离子。

什么是氢原子(a hydrogen atom)？

氢原子是周期表中的第一个元素。氢原子有一个电子和一个质子。因此，它的电子构型是1s1。此外，它在s次轨道上只有一个电子，尽管这个轨道可以容纳两个电子。因此，为了获得稳定的电子构型，氢原子是不稳定的和非常活跃的。

图1：氢原子的结构

由于氢原子中质子和电子的数量相似，这个原子不带净电荷。因此，我们说它是中性的。然而，氢有三种同位素：质子-1H（无中子）、氘-2H（一个中子）和氚-3H（两个中子）。这些同位素在原子核中有不同数量的中子。

氢离子是携带电荷的氢元素的形式。这个离子的电荷可以是正的，也可以是负的，这取决于它的形成方式。它可能是从氢原子中移除一个电子，或是从电子获得过程中形成的。因此，氢离子具有+1或-1电荷（单价）。我们可以把带正电荷的氢离子表示为H+（阳离子），而将负离子表示为H-（阴离子）。

图2：氢原子形成离子

质子的阳离子特别被称为质子，它们是我们在化学反应中主要考虑的氢原子类型，因为与其他同位素相比，质子的自然丰度非常高。此外，它以氢离子（H3O+）的形式存在于水溶液中。

氢离子负责酸度，用氢离子的浓度来计算pH值。当氢原子与其他非金属反应时，就会形成氢离子，当分子溶解时，这些离子会全部或部分释放到水介质中。虽然氢负离子的形成很少见，但它是在氢与诸如1族金属等金属反应时形成的。

氢是最小的化学元素。它有一个质子和一个电子，所以它是中性的。然而，氢原子的离子是带电的。因此，氢原子和氢离子之间的关键区别在于氢原子是中性的，而氢离子带有电荷。氢原子和氢离子的另一个显著区别是氢原子有一个电子，而氢的阳离子没有电子，氢的阴离子有两个电子。

此外，为了获得稳定的电子构型，氢原子具有高度的反应性。但是，由于氢离子已经达到稳定状态，所以它们的反应性较小/不活泼。阳离子的电荷为+1，阴离子的电荷为-1。所以，我们也可以把这看作是氢原子和氢离子之间的区别。

氢原子(hydrogen atom)和氢离子(hydrogen ion)的区别

氢是元素周期表中的第一个元素。因此，它是最小的原子。它可以形成带正电荷或负电荷的离子。氢原子和氢离子的关键区别在于氢原子是中性的，而氢离子是带电荷的。

1约翰·C·莫里森，《现代物理学》，20102。“8.1：氢原子。”物理剧本，剧本，2019年5月2日，可在这里查阅。