Wasserstoff

Aus Metapedia
Wechseln zu: Navigation, Suche
Wasserstoff
Atomsymbol H
Ordnungszahl 1
Relative Atommasse 1,0079
Elektronegativität 2,1
Schmelzpunkt -259,14 °C
Siedepunkt -252,5 °C

Wasserstoff (Hydrogen, Atomsymbol H) ist das im Universum mit Abstand am häufigsten vorkommende chemische Element. Die Sonne besteht zu rund 75 Prozent aus Wasserstoff. Auf der Erde ist es, vor allem in gebundener Form, Bestandteil seines Oxids Wasser, in den Kohlenwasserstoffen von Kohle, Erdöl und Erdgas sowie in fast allen organischen Verbindungen zu finden. Es zählt zu den neun häufigsten Elementen in der Erdhülle.

Eigenschaften

Beim Wasserstoff handelt es sich um ein farb- und geruchloses, ungiftiges Gas, das sich zu einer farblosen, sehr leicht beweglichen Flüssigkeit kondensieren läßt. Unterhalb -259,14 °C erstarrt diese Flüssigkeit dann zu farblosen Kristallen. Die Löslichkeit von Wasserstoff in Wasser ist gering (2 l in 100 l H2O bei 0 °C), in bestimmten Metallen, beispielsweise Palladium oder Platin ist sie jedoch außerordentlich groß, so daß diese Effekte zur Wasserstoffspeicherung in der Brennstoffzellentechnik Anwendung finden.

Wasserstoff ist das leichteste aller Gase und diffundiert leicht durch Metalle und durch Quarz. Insbesondere ist heißes Palladium-Blech gut durchlässig. Fester Wasserstoff bildet bei 2,8 mbar und 20 K eine metallische Modifikation. Die relative Atommasse ist 1,0079.

Es gibt zwei stabile Isotope: Protium (1H) mit einem Anteil von 99,985 % und Deuterium (2H oder D). Die Halbwertszeit des instabilen (3H) Wasserstoffs, auch Tritium (T) genannt, beträgt 12,346 a, die Elektronenkonfiguration ist (1s)1, die Oxidationszahlen sind + 1 und — 1. Bei 0 °C lösen sich 2,15 Vol.-% H2 in Wasser.

Sehr gut löslich ist H2 dagegen in Metallen, zum Beispiel nimmt Palladiumschwamm H2 bis zum 850fachen seines Volumens auf. Der Wasserstoff liegt dabei in atomarer Form vor. Die meisten Wasserstoffatome bestehen aus einem Proton und einem Elektron. Natürlich kommt Wasserstoff in reiner Form meist nur als zweiatomiges (Molekül) Gas vor. Isotope des Wasserstoffs sind Deuterium und Tritium.

Die Löslichkeit von Wasserstoff in Wasser ist gering (2 l in 100 l H2O bei 0 °C), in bestimmten Metallen, beispielsweise Palladium oder Platin ist sie jedoch außerordentlich groß, so daß diese Effekte zur Wasserstoffspeicherung in der Brennstoffzellentechnik Anwendung finden.