氚与氚的区别

主要区别 – 氚 vs 氘 vs 氚

氚、氘和氚是氢元素的同位素。同位素是相同元素的不同形式，根据它们原子核中的中子数量而彼此不同。因此，同位素具有相同的原子序数但不同的原子质量。由于这个原因，同位素具有不同的物理性质，但化学性质保持不变，因为同位素中存在的电子数相等。因此，氚、氘和氚既有相同之处，也有不同之处。氚和氚的主要区别在于 氚的原子核中没有中子，而氘由一个中子组成，氚由两个中子组成。

涵盖的关键领域

1. 什么是 Protium – 定义、属性和丰富性 2. 什么是氘 – 定义、属性和丰富性 3. 什么是氚 – 定义、属性和丰富性 4. 氚与氚有什么相似之处 – 共同特征概要 5. 氚和氚有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：原子质量、原子序数、氘、同位素、中子、氚、氚

什么是 Protium

质子是氢的一种同位素，由一个质子和一个电子组成。它是最丰富的氢形式。这种同位素在地壳中的丰度约为 99.9%。 Protium 的原子核中没有中子。它被认为是最稳定的氢同位素。因此，当我们通常谈论氢时，我们谈论的是Protium。

由于存在一个质子，Protium 的原子序数为 1。 Protium 的质量数也是 1，因为 Protium 的原子核中没有中子。 Protium 的原子质量约为 1.00794 amu。 Protium 的符号是 ¹H. Protium 的电子排布为 1s¹.

Protium 可以在自然界中以双原子气态形式或以 H 中的氢形式存在₂O分子。双原子分子中两个原子之间的键具有较高的键解离焓。这主要是因为这些原子很小，并且它们在双原子分子形式的唯一轨道（s 轨道）中具有完整的电子构型。

图 1：Protium 的原子结构

上图显示了 Protium 的原子结构。在这里，质子显示在原子（原子核）的中心，而电子显示在原子核外以蓝色显示。

什么是氘

氘是氢的一种同位素，由一个质子、一个中子和一个电子组成。氘核由一个质子和一个中子组成。氘的符号为 ²H. 氘的原子序数为1，质量数为2。原子质量可表示为2.014 amu。这也是氢的稳定同位素，但数量较少。地壳中氘的丰度计算为 0.015%。它没有放射性，因为氘是稳定的，它的原子核中有一个质子和一个中子。

图 2：氘的原子结构

氘可以在气相或液相中出现。氘以双原子气体形式存在，例如 D₂ 或 HD（与氢气结合使用）。如果不是，则可以发现氘是重水。重水由D组成₂O分子。大多数情况下，氘的作用与 Protium 相似。但也存在某些差异。由于中子的存在，氘的原子质量是氚的两倍。因此，键长和键能与Protium不同。此外，由重水制成的冰由于密度高会沉入液态水中（正常冰漂浮在液态水表面）。

氘也有一些应用。在核磁共振光谱中，包含氘的化合物被用作溶剂，而不是由氢组成的化合物。然后，分析物的氢原子给出的峰可以通过溶剂的原子来区分。

什么是氚

氚是氢的一种同位素，由一个质子、两个中子和一个电子组成。氚的符号是 ³H.氚的原子序数为1，氚的原子质量为3。质量可表示为3.016 amu。由于与质子数量相比，存在大量中子，因此这种氢同位素具有放射性。

氚经常经历β衰变。这会产生 Helim-3 并释放大量能量。氚的半衰期计算为 12.32 年。然而，地壳中氚的丰度非常低。

图 3：氚的原子结构

上图显示了氚的原子结构。由于存在两个中子（红色）和一个质子（蓝色），氚的质量数为 3。

Protium 氘和氚之间的相似之处

图 4：氚氚氚氚

定义

蛋白质： 质子是氢的一种同位素，由一个质子和一个电子组成。

氘：氘是氢的一种同位素，由一个质子、一个中子和一个电子组成。

氚：氚是氢的一种同位素，由一个质子、两个中子和一个电子组成。

丰富

蛋白质： Protium 的丰度约为 99.9%。

氘：氘的丰度约为 0.015%。

氚：氚的含量非常微量。

化学符号

蛋白质： Protium 的符号是 ¹H。

氘：氘的符号是 ¹H。

氚：氚的符号是 ¹H。

质量数

蛋白质： Protium 的质量数为 1。

氘：氘的质量数为 2。

氚：氚的质量数为 3。

原子质量

蛋白质： Protium 的原子质量为 1.00794 amu。

氘：氘的原子质量为 2.014 amu。

氚：氚的原子质量为 3.016 amu。

放射性

蛋白质： 朊没有放射性。

氘：氘没有放射性。

氚：氚具有放射性。

结论

氚、氘和氚是氢的三种同位素。除了这些同位素之外，还有一些其他形式的氢。但由于存在大量中子，它们非常不稳定。 Protium Deuterium 和 Tritium 之间的主要区别在于 Protium 的原子核中没有中子，而 Deuterium 由一个中子组成，而 Tritium 由两个中子组成。

参考：

1.“氢同位素——无限开放的教科书”。无边。无限，2016 年 9 月 20 日。网络。在这里可用。 2017 年 8 月 2 日。2.“氘、氚和氚——三种氢同位素。”古怪的科学。 N.p.，2017 年 3 月 25 日。网络。在这里可用。 2017 年 8 月 2 日。

图片提供：

1. Mets501 的“Hydrogen”——通过 Commons Wikimedia 自己的作品（CC BY-SA 3.0） 2. ZYjacklin 的“H-2 atom”——通过 Commons Wikimedia 的自己的作品（CC0） 3.“Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium” 作者BruceBlaus – 自己的作品 (CC BY 3.0)，来自 Commons Wikimedia 4。 OpenStax College – 解剖学和生理学，Connexions 网站的“氢 01 的 204 同位素”。 2013 年 6 月 19 日。（CC BY 3.0）来自 Commons Wikimedia