水中氫氧元素的質量比真的剛好是1：8嗎？

我們大家都知道水中的氫氧元素的比例是1：8，因為化學課本中就有說明！比如氫氧燃燒的質量比是 1：8，即0.9kg水中氫元素的質量是0.1kg，氧元素質量為0.8kg，這裡有個小問題，為什麼水中氫和氧的比例是1：8呢？真的剛剛好是1：8？我們來了解個小知識，水的分子式是H20，即兩個氫原子與一個氧原子組成了水分子：

一般的氫元素指的就是氕，即一個質子與一個電子組成的氫同位素氕，當然還有氚和氘，如下圖：

氘：一個質子+一個種子+一個電子，氫元素中的比例為0.02%，海水中約有七千分之一的比例！

氚：一個質子+兩個種子+一個電子；自然界中不存在！

左圖為普通水中氧原子，而右邊則是重水中的氧原子！我們來簡單統計下：

氧-16（普通氧原子），8個質子+8個種子+8個電子；

氧-18（重水氧原子），8個質子+10個種子+8個電子；

質子的質量：1.672621637×10^-27千克

中子的質量：1.674927211×10^-27千克

質子的質量是電子的1836倍，因此在本例中就忽略不計了！

那麼我們來計算下水中的氧質量為什麼是氫的8倍？真的是8倍嗎？

N=1.672621637×2/（1.672621637×8+1.674927211×8）=1/8.0055137

這是不計入電子的比例，如果計入電子，因為氧原子周圍電子會多一些，這個比例會更大一點，但由於電子差異極小，因此忽略不計也沒啥大問題，質子+電子組合成中子的過程中會因電荷中和釋放能量，理論上會減少部分質量！不過經過計算，從大致的比例上來看，水中氫氧的比例1：8並沒什麼大問題，但如果要較真的話，這個比例大約是1/8.0055137！

回答：嚴格地說，水分子的氫氧元素的質量數之比剛好是1:8。

我們對於各種水溶液不談，只談我們日常生活中的水。我們都知道，每種元素其實都有其質量數不同的同位素，這些同位素按照某一個比例的丰度分佈在水分子當中。今天我們不談這些同位素結合形成的水，只談質量數是1的氫和質量數是16的氧結合形成的水分子，這種水分子的氫氧元素的實際質量比約等於1：8.006，說成是1：8是可以的。

一、蒸餾水或純淨水

這種水的PH值等於7，其氫氧元素的質量比是比較接近1:8。

二、礦物質水

在市場上我們能買到很多這種瓶裝水，這種水是加了礦物質的純淨水，透過在純淨水裡人工新增礦物質的方法，已經被許多飲用水產家使用。但有些產家透過新增氫氧化鈉等化學品來釋放鈉鉀陽離子，這樣的水，其PH值會比純淨水高。PH值高就意味著，水中的氫氧根粒子濃度要大於氫離子濃度，所以這種水的實際氫氧元素的質量比，要比蒸餾水1:8.006還要小一些。

三、天然水

天然水的PH值一般在7．0－8．0之間，呈弱鹼性。同礦物質水一樣，它的氫氧元素的質量比，同樣要比蒸餾水低。

四、自來水

自來水因當地的水質不同而有不同的PH值，多數情況下，都是用次氯酸進行消毒，所以很多的自來水都是呈現弱酸性的，水中的氫離子濃度要比氫氧根離子濃度高，所以，這種水的氫氧元素的質量比要比1:8.006大一些，更接近1:8。

總結

我們分析完日常中常見的水可以看出，儘管不同的水中的氫氧元素的質量比都不是嚴格的1:8，但是都是很接近這個數值的，所以我們說水中的氫氧元素的質量比為1:8是可以的。

只能說自然狀態的水，氫氧質量之比非常接近1：8。因為氫元素還有兩種同位素，它們的含量極低，基本不影響這個比值。

不是。

不考慮同位素的話，原子中的質子和中子其實是有微小質量差的，所以比例並不是嚴格的1:8。

考慮同位素的話更不用說了。