氢和氦的关键区别在于氢是双原子气体,而氦是单原子气体。
氢和氦是元素周期表中的前两个元素。它们都是气体,在宇宙中都有很高的丰度。它们是非常简单的元素,电子只填充到1s轨道。氢只有一个电子,它可以通过获得另一个电子来实现氦的电子构型。
目录
1. 概述和主要区别
2. 什么是氢
3. 氦是什么
4. 并列比较-表格形式的氢与氦
5. 摘要
什么是氢(hydrogen)?
氢是元素周期表中第一个也是最小的元素,用氢来表示,它有一个电子和一个质子。由于它的电子构型为1s1,我们可以把它归为周期表中的第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,也可以很容易地提供一个电子来产生一个带正电的质子,或者共享一个电子来形成共价键。由于这种能力,氢存在于大量的分子中,是地球上含量非常丰富的元素。
此外,氢有三种同位素,分别命名为protium-1H(无中子)、氘-2H(一个中子)和氚-3H(两个中子)。蛋白质是三种植物中最丰富的,相对丰度约为99%。
氢以双原子分子(H2)的形式存在于气相中,是一种无色无味的气体。此外,它是一种极易燃烧的气体,燃烧时会发出淡蓝色的火焰。在常温下,反应性不强。然而,在高温下,它可以快速反应。H2处于零氧化状态,因此可以作为还原剂还原金属氧化物或氯化物并释放金属。氢在化学工业中是有用的,例如哈伯法合成氨。此外,液氢作为火箭和车辆的燃料也很重要。
什么是氦(helium)?
氦(He)是元素周期表中的第二个元素,属于第18族(诺贝尔气体)。它有两个电子,因此电子构型是1s2。S轨道只能容纳两个电子,所以在氦中S轨道被完全填满,使氦成为惰性气体。氦的分子量为4gmol-1。
氦是一种轻、无色、无味的气体,与氢类似。它还具有低沸点、低密度、低溶解度和高导热性。氦的熔点(0.95 K)和沸点(4.22 K)被认为是其他元素中最低的。此外,这种气体有7种同位素,其中只有He-3和He-4是稳定的。氦比空气轻,所以它被用来填充气球、飞艇等。此外,它还可用于磁共振成像(MRI)、为液体燃料火箭增压、作为核反应堆的冷却介质等。
氢(hydrogen)和氦(helium)的区别
氢和氦是最小的元素,它们是元素周期表中的前两个元素。氢和氦的关键区别在于氢是双原子气体,而氦是单原子气体。氦有一个完全充满的s轨道(1s2),但在氢中,只有一个电子(1s1),所以它是不稳定的。与氢相比,氦是一种惰性气体。此外,氦比空气轻,但氢比空气重。而且,氢和氦相比是反应性的,所以氢可以形成许多化合物,而氦却不能。
总结 - 氢(hydrogen) vs. 氦(helium)
氢和氦是最小的元素,它们是元素周期表中的前两个元素。氢和氦的关键区别在于氢是双原子气体,而氦是单原子气体。
引用
1Khilyuk,Leonid F.等人。“地表土壤气体调查”,《气体迁移》,2000年,第42-73页。,doi:10.1016/b978-088415430-3/50004-5。