Différence entre l'hydrogène et l'oxygène

Différence principale - hydrogène vs oxygène

Le tableau périodique des éléments montre chacun des éléments découverts jusqu'ici sur la Terre en fonction de leur numéro atomique (ordre croissant). Certains de ces éléments sont très abondants sur Terre, tandis que d'autres se retrouvent à l'état de traces. L'hydrogène et l'oxygène sont deux éléments que l'on retrouve presque partout sur la planète. La principale différence entre l'hydrogène et l'oxygène est que L'hydrogène n'a pas de neutrons dans son isotope le plus stable alors que l'oxygène a 8 neutrons dans son isotope le plus stable.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que l'hydrogène?
     - Définition, isotopes, structure, propriétés, abondance
2. Qu'est-ce que l'oxygène
      - Définition, isotopes, structure, propriétés, abondance
3. Quelle est la différence entre l'hydrogène et l'oxygène
      - Comparaison des différences clés

Mots-clés: allotropes, nombre atomique, électrons, hydrogène, isotopes, neutrons, oxygène, protons, protium

Qu'est-ce que l'hydrogène?

L'hydrogène est un élément avec numéro atomique 1 et symbole H. C'est l'élément qui se trouve en haut du tableau périodique. L'hydrogène a trois naturellement les isotopes. Ce sont le protium, le deutérium et le tritium. Ils diffèrent les uns des autres par le nombre de neutrons qu’ils ont dans leur noyau. Parmi ces isotopes, l’isotope le plus couramment trouvé est protium. L'abondance de protium dans la nature est d'environ 98%. Par conséquent, le terme hydrogène fait généralement référence à Protium.

L'hydrogène n'a pas de neutrons, seulement un proton et un électron. L'hydrogène n'a qu'un seul s orbitale et pas d'autres orbitales. Par conséquent, le seul électron que l’atome d’hydrogène a est situé dans son orbitale. Puisque cet électron est seul et non apparié, l'hydrogène peut former H⁺ ion facilement en enlevant cet électron. La présence d'un électron non apparié rend l'atome d'hydrogène instable. Par conséquent, l’hydrogène tend à former des liaisons covalentes avec de nombreux éléments en partageant son électron avec eux..

Les molécules d’eau sont la forme d’hydrogène la plus répandue dans la nature. Deux atomes d'hydrogène sont liés de manière covalente à un atome d'oxygène dans une molécule d'eau. La formule moléculaire de l'eau est donnée par H₂O. En dehors de cela, l'hydrogène se trouve dans les hydrocarbures, de nombreux polymères courants et d'autres espèces organiques et inorganiques. L'hydrogène se trouve dans l'atmosphère sous forme d'hydrogène. La formule moléculaire de l'hydrogène gazeux est H₂. Là, deux atomes d'hydrogène sont connectés par une liaison covalente en partageant le seul électron qu'ils ont.

Figure 01: Structure chimique de H et H₂

À la température et à la pression standard, l'hydrogène est un gaz incolore, inodore et non toxique. C'est très inflammable. Quand H₂ le gaz réagit avec les éléments métalliques, il forme le H^- anion. Cet anion s'appelle hydrure. La liaison entre le métal et l'hydrure est ionique et l'atome d'hydrogène a deux électrons (appariés) dans l'anion hydrure..

Qu'est-ce que l'oxygène

L'oxygène est un élément avec numéro atomique 8 et symbole O. L'oxygène naturel a trois isotopes. Elles sont ¹⁶O, ¹⁷O et ¹⁸O. Mais la forme la plus abondante est ¹⁶O. Par conséquent, lorsque nous parlons généralement de l'oxygène, nous parlons de ¹⁶O isotope.

L'oxygène a 8 protons et 8 neutrons dans son noyau. Il a également 8 électrons autour du noyau. Ces électrons sont dans les orbitales s et p. La configuration électronique de l'oxygène est 1s²2s²2p⁴. Comme les électrons contenant l’orbite la plus externe sont l’orbite p, l’oxygène appartient au bloc p du tableau périodique. L'oxygène a 4 électrons dans l'orbitale 2p. Deux d'entre eux sont appariés et deux autres électrons sont non appariés. Par conséquent, l'oxygène peut faire O^2- anion en obtenant deux électrons de l'extérieur. Lorsque deux électrons sont gagnés, l'oxygène obtient la configuration électronique de Néon, qui est une configuration très stable.

Formes d'oxygène O₂ gaz. C'est le gaz dont chaque être vivant a besoin pour sa respiration. Le pourcentage de O₂ le gaz dans l'atmosphère est d'environ 21%. Par conséquent, l'oxygène est le plus abondamment trouvé dans l'atmosphère. L'oxygène fait également partie des molécules d'eau. Là, l'atome d'oxygène est lié à deux atomes d'hydrogène par des liaisons covalentes. L’oxygène est le deuxième élément le plus électronégatif, suivi du fluor.

Figure 02: Formation de la molécule d'O2

À la température et à la pression standard, l'oxygène se présente sous forme de molécule diatomique sans odeur, incolore et non toxique. Il y a deux allotropes d'oxygène comme O₂ et O₃. O₂ est généralement appelé dioxygène ou oxygène alors que O₃ s'appelle l'ozone. L'ozone se trouve principalement dans la couche d'ozone dans la haute atmosphère.

Différence entre l'hydrogène et l'oxygène

Définition

Hydrogène: L'hydrogène est un élément avec le numéro atomique 1 et le symbole H.

Oxygène: L'oxygène est un élément avec le numéro atomique 8 et le symbole O.

Nombre de neutrons

Hydrogène: L'isotope le plus commun de l'hydrogène n'a pas de neutrons dans son noyau.

Oxygène: L'isotope le plus commun de l'oxygène a 8 neutrons dans son noyau.

Orbitales

Hydrogène: L'hydrogène n'a qu'une orbitale.

Oxygène: L'oxygène a orbitales s et p.

Nombre d'électrons non appariés

Hydrogène: L'hydrogène a un électron non apparié.

Oxygène: L'oxygène a deux électrons non appariés.

Nombre d'obligations covalentes

Hydrogène: L'hydrogène ne peut former qu'une seule liaison covalente.

Oxygène: L'oxygène peut former deux liaisons covalentes.

Masse atomique

Hydrogène: La masse atomique de l'hydrogène est d'environ 1,00794 u.

Oxygène: La masse atomique de l'oxygène est 15.999 u.

Conclusion

L'hydrogène et l'oxygène sont très abondants dans la croûte terrestre. Par conséquent, il est important de comprendre la différence entre l'hydrogène et l'oxygène. Ces éléments se retrouvent soit en phase gazeuse sous forme de molécules diatomiques, soit en phase solide ou liquide lorsqu'ils sont liés à d'autres éléments.

Références:

1. Association canadienne de l'hydrogène et des piles à combustible. Qu'est-ce que l'hydrogène? N.p., n.d. Web. Disponible ici. 07 juillet 2017. 
2. "Qu'est-ce que l'oxygène?" Inogen. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 07 juillet 2017. 

Courtoisie d'image:

1. “Hydrogène à liaison covalente” Par Jacek FH - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Figure 02 01 09" Par CNX OpenStax (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia