Skillnad mellan väte och syre

Huvudskillnad - Vätgas mot syre

Den periodiska tabellen över element visar varje element som hittills har upptäckts på jorden enligt deras atomnummer (stigande ordning). Några av dessa element är mycket rikliga på jorden medan andra element finns i spårmängder. Väte och syre är två element som finns nästan överallt på jorden. Den största skillnaden mellan väte och syre är det Väte har inga neutroner i sin mest stabila isotop medan syre har 8 neutroner i sin mest stabila isotop.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är väte
     - Definition, isotoper, struktur, egenskaper, överflöd
2. Vad är syre
      - Definition, isotoper, struktur, egenskaper, överflöd
3. Vad är skillnaden mellan vätgas och syre
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Allotrop, atomnummer, elektron, väte, isotoper, neutron, syre, proton, protium

Vad är väte

Väte är ett element med atomnummer 1 och symbol H. Det är det element som finns i toppen av det periodiska bordet. Väte har tre naturligt förekommande isotoper. De är protium, deuterium och tritium. De skiljer sig från varandra i antalet neutroner de har i sin kärna. Bland dessa isotoper är den vanligast förekommande isotopen protium. Den överflöd av protium i naturen är ca 98%. Därför avser termen väte typiskt protium.

Väte har inga neutroner, bara en proton och en elektron. Väte har bara en s orbital och inga andra orbitaler. Därför ligger den enda elektronen som väteatom ligger i s orbital. Eftersom denna elektron är ensam och uppackad kan väte bilda H⁺ jon lätt genom att avlägsna denna elektron. Närvaron av en opparad elektron gör väteatorn instabil. Därför tenderar väte att bilda kovalenta bindningar med många olika element genom att dela dess elektron med dem.

Den vanligaste formen av väte som finns i naturen är vattenmolekyler. Två väteatomer är kovalent bundna med en syreatom i en vattenmolekyl. Molekylformeln för vatten ges som H₂O. Bortsett från det finns väte i kolväten, många vanliga polymerer och andra organiska och oorganiska arter. Väte finns i atmosfären som vätegas. Molekylformeln för vätegas är H₂. Där kopplas två väteatomer genom ett kovalent bindning genom att dela den enda elektronen de har.

Figur 01: Kemisk struktur av H och H₂

Vid standard temperatur och tryck är väte en färglös, luktfri och giftfri gas. Det är mycket brandfarligt. När H₂ gas reagerar med metallelement, den bildar H^- anjon. Denna anjon kallas hydrid. Bindningen mellan metall och hydrid är jonisk, och väteatom har två elektroner (parade) i hydridanjon.

Vad är syre

Syre är ett element med atomnummer 8 och symbol O. Den naturligt förekommande syran har tre isotoper. Dom är ¹⁶O, ¹⁷O och ¹⁸O. Men den mest rikliga formen är ¹⁶O. När vi allmänt talar om syre, hänvisar vi till ¹⁶O isotop.

Syre har 8 protoner och 8 neutroner i sin kärna. Det har också 8 elektroner runt kärnan. Dessa elektroner finns i s och p-orbital. Elektronkonfigurationen av syre är 1s²2s²2p⁴. Eftersom de yttersta orbitalinnehållande elektronerna är p orbitala, tillhör syre till p-blocket i det periodiska bordet. Syre har 4 elektroner i 2p-omloppet. Två av dem är parade, och andra två elektroner är opa. Därför kan syre göra O^2- anjon genom att erhålla två elektroner från utsidan. När två elektroner uppnås får syre elektronkonfigurationen hos Neon, vilket är en mycket stabil konfiguration.

Syreformer O₂ gas. Det är den gas som varje levande varelse behöver för andning. Procentandelen av O₂ gas i atmosfären är ca 21%. Därför finns syre mest i atmosfären. Syre finns också som en del av vattenmolekylerna. Där är syreatomen fäst med två väteatomer genom kovalenta bindningar. Syre är det näst mest elektronegegativa elementet och är andra enbart för fluor.

Figur 02: Bildning av O2-molekyl

Vid standard temperatur och tryck uppstår syre som en diatomisk molekyl som är luktlös, färglös och giftfri. Det finns två allotroper av syre som O₂ och O₃. O₂ kallas typiskt dioxygen eller syre medan O₃ kallas ozon. Ozon finns främst i ozonskiktet i övre atmosfären.

Skillnad mellan väte och syre

Definition

Väte: Väte är ett element med atomnummer 1 och symbol H.

Syre: Syre är ett element med atomnummer 8 och symbol O.

Antal neutroner

Väte: Den vanligaste isotopen av väte har inga neutroner i kärnan.

Syre: Den vanligaste isotopen av syre har 8 neutroner i sin kärna.

orbitaler

Väte: Vätgas har bara en s orbital.

Syre: Syre har s och p orbitaler.

Antal oparmade elektroner

Väte: Vätgas har en opparad elektron.

Syre: Syre har två oparmade elektroner.

Antal kovalenta obligationer

Väte: Väte kan bilda enbart en kovalent bindning.

Syre: Syre kan bilda två kovalenta bindningar.

Atomisk massa

Väte: Atommassan för väte är ca 1,00794 u.

Syre: Atommängden av syre är 15.999 u.

Slutsats

Både väte och syre är mycket rikliga i jordskorpan. Därför är det viktigt att förstå skillnaden mellan väte och syre. Dessa element återfinns antingen i gasfasen som deras diatomiska molekyler eller som fasta eller flytande faser när de är bundna med andra element.

referenser:

1. "Kanadensisk väte- och bränslecellförening." Vad är väte? N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 07 juli 2017. 
2. "Vad är syre?" Inogen. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 07 juli 2017. 

Image Courtesy:

1. "Kovalent bondväte" Av Jacek FH - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Figur 02 01 09" Genom CNX OpenStax (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia