氫和氦的關鍵區別在於氫是雙原子氣體,而氦是單原子氣體。
氫和氦是元素週期表中的前兩個元素。它們都是氣體,在宇宙中都有很高的丰度。它們是非常簡單的元素,電子只填充到1s軌道。氫只有一個電子,它可以通過獲得另一個電子來實現氦的電子構型。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是氫
3. 氦是什麼
4. 並列比較-表格形式的氫與氦
5. 摘要
什麼是氫(hydrogen)?
氫是元素週期表中第一個也是最小的元素,用氫來表示,它有一個電子和一個質子。由於它的電子構型為1s1,我們可以把它歸為週期表中的第1組和第1週期。氫可以吸收一個電子形成一個帶負電的離子,也可以很容易地提供一個電子來產生一個帶正電的質子,或者共享一個電子來形成共價鍵。由於這種能力,氫存在於大量的分子中,是地球上含量非常豐富的元素。
此外,氫有三種同位素,分別命名為protium-1H(無中子)、氘-2H(一箇中子)和氚-3H(兩個中子)。蛋白質是三種植物中最豐富的,相對丰度約為99%。
氫以雙原子分子(H2)的形式存在於氣相中,是一種無色無味的氣體。此外,它是一種極易燃燒的氣體,燃燒時會發出淡藍色的火焰。在常溫下,反應性不強。然而,在高溫下,它可以快速反應。H2處於零氧化狀態,因此可以作為還原劑還原金屬氧化物或氯化物並釋放金屬。氫在化學工業中是有用的,例如哈伯法合成氨。此外,液氫作為火箭和車輛的燃料也很重要。
什麼是氦(helium)?
氦(He)是元素週期表中的第二個元素,屬於第18族(諾貝爾氣體)。它有兩個電子,因此電子構型是1s2。S軌道只能容納兩個電子,所以在氦中S軌道被完全填滿,使氦成為惰性氣體。氦的分子量為4gmol-1。
氦是一種輕、無色、無味的氣體,與氫類似。它還具有低沸點、低密度、低溶解度和高導熱性。氦的熔點(0.95 K)和沸點(4.22 K)被認為是其他元素中最低的。此外,這種氣體有7種同位素,其中只有He-3和He-4是穩定的。氦比空氣輕,所以它被用來填充氣球、飛艇等。此外,它還可用於磁共振成像(MRI)、為液體燃料火箭增壓、作為核反應堆的冷卻介質等。
氫(hydrogen)和氦(helium)的區別
氫和氦是最小的元素,它們是元素週期表中的前兩個元素。氫和氦的關鍵區別在於氫是雙原子氣體,而氦是單原子氣體。氦有一個完全充滿的s軌道(1s2),但在氫中,只有一個電子(1s1),所以它是不穩定的。與氫相比,氦是一種惰性氣體。此外,氦比空氣輕,但氫比空氣重。而且,氫和氦相比是反應性的,所以氫可以形成許多化合物,而氦卻不能。
總結 - 氫(hydrogen) vs. 氦(helium)
氫和氦是最小的元素,它們是元素週期表中的前兩個元素。氫和氦的關鍵區別在於氫是雙原子氣體,而氦是單原子氣體。
引用
1Khilyuk,Leonid F.等人。“地表土壤氣體調查”,《氣體遷移》,2000年,第42-73頁。,doi:10.1016/b978-088415430-3/50004-5。