主な違い – ヘリウム vs 水素

水素とヘリウムは、元素の周期表で最初に見つかる2つの元素です。

したがって、地球上で最も小さく、最も軽い原子です。

どちらも気体です。

水素とヘリウムの特徴から、これらの気体は産業界で多くの用途があります。

水素とヘリウムは非常に軽いため、気球の充填に利用されています。

ヘリウムと水素の主な違いは、ヘリウム原子が大気中で単原子ガスとして存在するのに対し、水素は大気中で2原子ガスとして存在することです。

ヘリウムとは

ヘリウムは原子番号2の元素で、気体の物質です。

ヘリウムの化学記号は He です。

ヘリウムの電子配置は 1s2 です。

ヘリウムの原子記号は42Heです。

ヘリウムの原子は、原子核の陽子2個と中性子2個、および1s軌道の電子2個で構成されています。

したがって、ヘリウムの原子質量は4.002602amuです。

常温常圧では、ヘリウムは無色無臭の気体です。

ヘリウムは宇宙で2番目に多く存在する元素と考えられている。

単原子ガスとして存在する。

ヘリウムの融点は約-272.2℃であり、非常に低い値です。

ヘリウムの沸点は-268oCとされている。

このため、より広い温度範囲に対応する気体です。

元素周期表では、ヘリウムはsブロック元素に分類されているが、表の右端に配置されている。

これは、ヘリウムが化学反応を起こさない不活性ガスであるためです。

また、非金属でもあります。

ヘリウムは希ガスなので、酸化状態はゼロしか示さない。

ヘリウムの同位体は2種類知られています。

3He同位体と4He同位体です。

4Heはその中で最も存在量が多く、その存在量は99％とされています。

この2つの同位体はともに安定で、放射性崩壊は観察されません。

しかし、他の同位体も存在します。

これらは不安定で放射性物質です。

ヘリウムは風船に広く使われています。

また、ヘリウムはその高い不活性度から、多くの合成反応（シリコン結晶の合成など）に制御された雰囲気を提供するために使用されています。

また、アーク溶接の不活性シールドとしても使用されている。

ヘリウムは液体にすることができ、これは液体ヘリウムと呼ばれ、重要な極低温材料として使用されている。

水素とは？

水素は原子番号1の化学元素で、Hという記号で表されます。

水素原子は原子核に陽子1個と中性子1個からなり、1s軌道に電子を1個持っています。

水素の電子配置は 1s1 となります。

水素は周期表ではsブロックの元素です。

水素の原子量は1.00794amuです。

常温常圧では、水素は2原子の気体分子として存在します。

無色・無臭の気体です。

水素の融点は約-259oCです。

沸点は約-252oCです。

水素には3つの酸化状態があります。

それらは-1、0、+1です。

水素が金属原子に結合している場合は、酸化状態が-1です。

水素には3つの主要な同位体があります。

プロチウム、重水素、三重水素です。

プロチウムは最も多い同位体で、その存在量は99%です。

したがって、一般に水素といえば、プロチウムのことを指します。

重水素も安定した同位体ですが、存在量は少なくなっています。

重水素は原子核に中性子を持ちますが、プロチウムにはありません。

トリチウムは放射性同位体です。

さらに、安定ではなく、放射性の高い同位体も多く存在します。

図2: 水素の主な同位体

水素ガスにはさまざまな用途があります。

化石燃料の処理には大量の水素が使われる。

また、アンモニアの製造にも水素ガスが使われる。

さらに、発電所では冷却水としても利用されている。

ヘリウムと水素の共通点

• ヘリウムと水素は、標準的な温度と圧力の条件下では気体です。
• どちらも軌道が1sしかない。
• どちらも小さくて軽い物質です。
• どちらも周期律表のsブロックに属する元素です。
• どちらも非金属です。

ヘリウムと水素の違い

定義

ヘリウム ヘリウムは原子番号2の元素で、記号Heで表される。

水素：原子番号1の元素で、Hの記号で表される。

原子番号

ヘリウム ヘリウムの原子番号は2です。

水素 水素の原子番号は1です。

原子量

ヘリウム ヘリウムの原子量は、4.002602amuです。

水素。

水素の原子量は1.00794amuです。

化合物

ヘリウム ヘリウムは単原子の気体として存在する。

水素：水素は2原子の気体として存在する。

酸化状態

ヘリウム ヘリウムの酸化状態は0のみ。

水素：水素の酸化状態は、-1、0、+1 です。

同位体

ヘリウム ヘリウムには、3Heと4Heの2つの同位体があります。

水素：プロチウム、重水素、三重水素の3つの同位体があります。

融点

ヘリウム ヘリウムの融点は-272.2℃です。

水素 水素の融点は-259℃です。

結論

ヘリウムと水素は、融点や沸点が非常に低いため、大気中では主に気体として存在する化学元素です。

ヘリウムと水素の主な違いは、ヘリウム原子が大気中で単原子ガスとして存在するのに対し、水素は大気中で2原子ガスとして存在することである。