Principal diferença - Protium vs Deutério vs Tritium

Protium, Deutério e Trítio são isótopos do elemento Hidrogênio. Os isótopos são formas diferentes do mesmo elemento, que são diferentes umas das outras de acordo com o número de nêutrons que possuem em seus núcleos. Portanto, os isótopos têm o mesmo número atômico, mas diferentes massas atômicas. Por esse motivo, os isótopos têm propriedades físicas diferentes, mas as propriedades químicas permanecem as mesmas porque o número de elétrons presentes nos isótopos é igual. Portanto, Protium, Deutério e Trítio compartilham algumas semelhanças, bem como diferenças. A principal diferença entre Protium Deutério e Trítio é que O Protium não possui nêutrons em seus núcleos, enquanto o Deutério é composto por um nêutron e o Trítio é composto por dois nêutrons.

Principais áreas cobertas

1. O que é Protium - Definição, propriedades e abundância 2. O que é deutério - Definição, Propriedades e Abundância 3. O que é trítio - Definição, propriedades e abundância 4. Quais são as semelhanças entre Protium Deutério e Trítio - Esboço de características comuns 5. Qual é a diferença entre Protium Deutério e Trítio - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Massa Atômica, Número Atômico, Deutério, Isótopos, Nêutron, Protium, Trítio

O que é Protium

Protium é um isótopo de hidrogênio composto por um próton e um elétron. É a forma mais abundante de hidrogênio. A abundância deste isótopo na crosta terrestre é de cerca de 99,9%. Protium não tem nêutrons em seu núcleo. É considerado o isótopo mais estável do hidrogênio. Portanto, quando normalmente falamos de hidrogênio, estamos falando de Protium.

O número atômico do Protium é 1 devido à presença de um próton. O número de massa do Protium também é 1, uma vez que não há nêutrons no núcleo do Protium. A massa atômica do Protium é de cerca de 1,00794 amu. O símbolo para Protium é ¹H. A configuração eletrônica do Protium é 1s¹.

Protium pode ser encontrado na natureza como uma forma gasosa diatômica ou como hidrogênio em H₂O molécula. A ligação entre dois átomos na molécula diatômica tem uma entalpia de dissociação de ligação mais alta. Isso ocorre principalmente porque esses átomos são minúsculos e têm configurações eletrônicas completas no único orbital (orbital s) em sua forma de molécula diatômica.

Figura 1: Estrutura Atômica do Protium

A imagem acima mostra a estrutura atômica do Protium. Aqui, o próton é mostrado no centro do átomo (núcleo) e o elétron é mostrado fora do núcleo na cor azul.

O que é deutério

Deutério é um isótopo de hidrogênio composto de um próton, um nêutron e um elétron. O núcleo do Deutério é composto de um próton e um nêutron. O símbolo de Deutério é dado como ²H. O número atômico do Deutério é 1 e o número da massa é 2. A massa atômica pode ser dada como 2,014 amu. Este também é um isótopo estável de hidrogênio, mas é menos abundante. A abundância de deutério na crosta terrestre foi calculada em 0,015%. Não é radioativo, pois o deutério é estável com um próton e um nêutron em seu núcleo.

Figura 2: Estrutura atômica do deutério

A ocorrência de deutério pode ser tanto na fase gasosa quanto na fase líquida. O deutério existe como gases diatômicos, como D₂ ou HD (em combinação com hidrogênio). Do contrário, o deutério pode ser encontrado como água pesada. A água pesada é composta por D₂O moléculas. Na maioria das vezes, o Deutério age de maneira semelhante ao Protium. Mas também existem certas diferenças. Devido à presença do nêutron, a massa atômica do Deutério é duas vezes mais do que o do Protium. Portanto, o comprimento da ligação e a energia da ligação são diferentes daqueles do Protium. Além disso, o gelo feito de água pesada afundará na água líquida devido à alta densidade (o gelo normal flutua na superfície da água líquida).

Existem algumas aplicações de deutério também. Na espectroscopia de NMR, compostos incluídos de deutério são usados ​​como solvente em vez de compostos compostos de hidrogênio. Então, os picos dados pelos átomos de hidrogênio do analito podem ser distinguidos pelos átomos do solvente.

O que é trítio

O trítio é um isótopo de hidrogênio composto por um próton, dois nêutrons e um elétron. O símbolo do trítio é ³H. O número atômico do trítio é 1 e a massa atômica do trítio é 3. A massa pode ser dada como 3,016 amu. Este isótopo de hidrogênio é radioativo devido à presença de um grande número de nêutrons em comparação com o número de prótons.

O trítio freqüentemente sofre decadência beta. Isso produz Helim-3 e libera uma grande quantidade de energia. A meia-vida do trítio foi calculada em 12,32 anos. No entanto, a abundância de trítio na crosta terrestre é muito menor.

Figura 3: Estrutura atômica do trítio

A imagem acima mostra a estrutura atômica do Trítio. O número de massa do trítio é 3 devido à presença de dois nêutrons (na cor vermelha) e um próton (na cor azul).

Semelhanças entre Protium Deutério e Trítio

Figura 4: Trítio Protium Deutério

Diferença entre Protium Deutério e Trítio

Definição

Protium: Protium é um isótopo de hidrogênio composto por um próton e um elétron.

Deutério: Deutério é um isótopo de hidrogênio composto de um próton, um nêutron e um elétron.

Trítio: O trítio é um isótopo de hidrogênio composto por um próton, dois nêutrons e um elétron.

Abundância

Protium: A abundância de Protium é de cerca de 99,9%.

Deutério: A abundância de deutério é de cerca de 0,015%.

Trítio: O trítio é encontrado em pequenas quantidades.

Símbolo Químico

Protium: O símbolo para Protium é ¹H.

Deutério: O símbolo do Deutério é ¹H.

Trítio: O símbolo do trítio é ¹H.

Número de massa

Protium: O número de massa do Protium é 1.

Deutério: O número de massa do Deutério é 2.

Trítio: O número de massa do trítio é 3.

Massa atômica

Protium: A massa atômica do Protium é 1,00794 amu.

Deutério: A massa atômica do deutério é 2,014 amu.

Trítio: A massa atômica do trítio é 3,016 amu.

Radioatividade

Protium: Protium não é radioativo.

Deutério: O deutério não é radioativo.

Trítio: O trítio é radioativo.

Conclusão

Protium, Deuterium e Tritium são três isótopos de hidrogênio. Além desses isótopos, pode haver algumas outras formas de hidrogênio também. Mas eles são altamente instáveis ​​devido à presença de um grande número de nêutrons. A principal diferença entre o Protium Deutério e o Trítio é que o Protium não possui nêutrons em seus núcleos, enquanto o Deutério é composto por um nêutron e o Trítio é composto por dois nêutrons.

Referências:

1. ”Isotopes of Hydrogen - Boundless Open Textbook.” Sem limites. Boundless, 20 de setembro de 2016. Web. Disponivel aqui. 02 de agosto de 2017. 2. ”Deutério, Trítio e Protium - Três Isótopos de Hidrogênio.” Quirky Science. N.p., 25 de março de 2017. Web. Disponivel aqui. 02 de agosto de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “Hydrogen” Por Mets501 - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. “H-2 atom” Por ZYjacklin - Próprio trabalho (CC0) via Commons Wikimedia 3. “Blausen 0528 Hydrogen-3 Tritium” Por BruceBlaus - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia 4. “204 Isotopes of Hydrogen-01” Por OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions Web site. 19 de junho de 2013. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia