Verschil tussen helium en waterstof

Belangrijkste verschil - Helium versus waterstof

Waterstof en Helium zijn de eerste twee elementen die worden aangetroffen in het periodiek systeem der elementen. Daarom zijn ze de kleinste en lichtste atomen op aarde. Beide zijn gasvormige stoffen. Vanwege de karakteristieke eigenschappen van waterstof en helium zijn er veel toepassingen van deze gassen in de industrie. Vanwege het zeer lichte gewicht van deze gassen, worden ze gebruikt om luchtballonnen te vullen. Het grootste verschil tussen helium en waterstof is dat heliumatoom bestaat als eenatomig gas in de atmosfeer, terwijl waterstof als een diatomisch gas in de atmosfeer bestaat.

Key Areas Covered

1. Wat is Helium
      - Eigenschappen, isotopen, reacties en toepassingen
2. Wat is waterstof
      - Eigenschappen, isotopen, reacties en toepassingen
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen helium en waterstof
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen Helium en waterstof
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atomaire massa, Atoomnummer, Deuterium, Helium, Waterstof, Isotopen van Helium, Protium, Tritium

Wat is Helium

Helium is een element met het atoomnummer 2 en is een gasvormige substantie. Het chemische symbool voor helium is Hij. De elektronenconfiguratie van helium is 1s². Het atoomsymbool van helium is ⁴₂Hij. Een atoom van helium bestaat uit 2 protonen en 2 neutronen in de kern samen met 2 elektronen in zijn 1s-orbitaal. Daarom is de atomaire massa van helium 4.002602 amu. Bij kamertemperatuur en druk is helium een ​​kleurloos en geurloos gas. Helium wordt beschouwd als het op een na meest voorkomende element in het universum. Het bestaat als een mono-atomair gas. 

Figuur 1: Chemische structuur van Helium-atoom

Het smeltpunt van helium is ongeveer -272,2^OC, dat is een zeer lage waarde. Het kookpunt van helium wordt gegeven als -268^OC. Dit maakt het een gas voor een breder temperatuurbereik. In het periodiek systeem der elementen wordt helium gecategoriseerd als een s-blokelement maar in de rechterhoek van de tabel geplaatst. Dit komt omdat helium een ​​inert gas is dat geen chemische reacties zal ondergaan. Het is ook een niet-metaal.

Aangezien helium een ​​edelgas is, vertoont het alleen de oxidatietoestand nul. Er zijn twee bekende isotopen van helium. Zij zijn ³Hij isotoop en ⁴Hij isotoop. ⁴Hij is de meest voorkomende vorm onder hen en zijn overvloed wordt gegeven als 99%. Beide isotopen zijn stabiel en er is geen radioactief verval waar te nemen. Er zijn echter ook enkele andere isotopen. Ze zijn onstabiel en radioactief.

Helium wordt veel gebruikt in ballonnen. Bovendien wordt helium gebruikt om een ​​gecontroleerde atmosfeer te verschaffen voor vele synthesereacties (zoals de synthese van siliciumkristallen) vanwege de hoge inertie. Het wordt ook gebruikt als een inert schild voor booglassen. Helium kan worden omgezet in zijn vloeibare vorm, die bekend staat als vloeibaar helium en wordt gebruikt als een belangrijk cryogeen materiaal.

Wat is waterstof

Waterstof is een chemisch element met het atoomnummer 1 en wordt weergegeven in het symbool H. Een waterstofatoom bestaat uit één proton en geen neutronen in de kern; het heeft één elektron in zijn 1s-orbitaal. De elektronenconfiguratie van waterstof wordt gegeven als 1s¹. Waterstof is een blokelement in het periodiek systeem. Het atoomgewicht van waterstof is 1,00794 amu.

Bij kamertemperatuur en druk bestaat waterstof als een diatomisch gasvormig molecuul. Het is een kleurloos en geurloos gas. Het smeltpunt van waterstof is ongeveer -259^OC. Het kookpunt komt rond -252^OC. Waterstof heeft drie oxidatietoestanden. Ze zijn -1, 0 en +1. Wanneer waterstof is bevestigd aan een metaalatoom, heeft het -1 oxidatietoestand.

Er zijn drie belangrijke isotopen van waterstof: protium, deuterium en tritium. Protium is de meest voorkomende isotoop en heeft een abundantie van 99%. Daarom, als we het over waterstof hebben, hebben we het over Protium. deuterium is ook een stabiele isotoop maar is minder overvloedig. Het heeft een neutron in zijn kern terwijl Protium dat niet doet. Tritium is een radioactieve isotoop. Verder zijn er veel andere isotopen die niet stabiel zijn en zeer radioactief zijn.

Figuur 2: Belangrijke isotopen van waterstof

Er zijn veel toepassingen van waterstofgas. Grote hoeveelheden waterstof worden gebruikt bij de verwerking van fossiele brandstoffen. Waterstofgas wordt ook gebruikt bij de productie van ammoniak. Bovendien wordt ook in elektriciteitscentrales waterstof als koelmiddel gebruikt.

Overeenkomsten tussen helium en waterstof

• Helium en waterstof zijn gasvormige stoffen bij standaard temperatuur- en drukomstandigheden.
• Beide hebben slechts 1s orbitaal.
• Beide zijn kleine en lichte stoffen.
• Beide elementen behoren tot het blok s van het periodiek systeem.
• Beide zijn niet-metalen.

Verschil tussen helium en waterstof

Definitie

Helium: Helium is een element met het atoomnummer 2 en wordt voorgesteld door het symbool Hij.

Waterstof: Waterstof is een chemisch element met het atoomnummer 1 en wordt voorgesteld door het symbool H.

Atoomnummer

Helium: Het atoomnummer van helium is 2.

Waterstof: Het atoomnummer van waterstof is 1.

Atoomgewicht

Helium: Het atoomgewicht van helium is 4,002602 amu.

Waterstof: Het atoomgewicht van waterstof is 1,00794 amu.

verbindingen

Helium: Helium bestaat als een monatomische, gasvormige substantie.

Waterstof: Waterstof bestaat als een diatomisch gasvormig molecuul.

Oxidatie Staten

Helium: Helium heeft slechts 0 oxidatietoestand.

Waterstof: Waterstof heeft oxidatietoestanden van -1, 0 en +1.

Isotopes

Helium: Helium heeft twee belangrijke isotopen als ³Hij en ⁴Hij.

Waterstof: Waterstof heeft drie belangrijke isotopen; Protium, deuterium en tritium.

Smeltpunt

Helium: Het smeltpunt van helium is -272,2^OC.

Waterstof: Het smeltpunt van waterstof is -259^OC.

Conclusie

Helium en waterstof zijn chemische elementen die vooral in de atmosfeer als gasvormige stoffen worden aangetroffen vanwege hun zeer lage smelt- en kooktemperaturen. Het belangrijkste verschil tussen Helium en waterstof is dat helium-atoom bestaat als eenatomig gas in de atmosfeer, terwijl waterstof als een diatomisch gas in de atmosfeer bestaat.

Referenties:

1. "It's Elemental." It's Elemental - The Element Helium. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 13 aug. 2017. 
2. "Waterstof." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 13 aug. 2017. Web. Beschikbaar Hier. 13 aug. 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Blausen 0476 HeliumAtom" door BruceBlaus - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Blausen 0530 HydrogenIsotopes" By BruceBlaus - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia