Waterstof is het element dat is atoomnummer 1 op Het periodiek systeem. De element nummer of atoomnummer is het nummer van protonen aanwezig in het atoom. Elk waterstof atoom heeft één proton, wat betekent dat het een +1 effectieve nucleaire lading heeft.
Basisfeiten voor atoomnummer 1
- Bij kamertemperatuur en druk is waterstof een kleurloos, geurloos gas.
- Hoewel gewoonlijk geclassificeerd als een niet-metaal, werkt de vaste vorm van waterstof als andere alkalimetalen in dezelfde kolom van het periodiek systeem. Waterstofmetaal vormt onder intense druk, dus het wordt niet gezien op aarde, maar het bestaat wel ergens anders in het zonnestelsel.
- Het pure element hecht zich aan zichzelf om diatomisch waterstofgas te vormen. Dit is het lichtste gas, hoewel het niet significant lichter is dan heliumgas, zoals dat bestaat een monatomisch element.
- Element atomair nummer 1 is de meest voorkomende element in het universum. In termen van een groot aantal atomen is ongeveer 90% van de atomen in het universum waterstof. Omdat het element zo licht is, vertaalt dit zich in ongeveer 74% van het universum in massa.
- Waterstof is uiterst brandbaar, maar brandt niet zonder de aanwezigheid van zuurstof. Als je een verlichte lucifer in een container met pure waterstof zou plaatsen, zou de lucifer gewoon uitgaan en geen explosie veroorzaken. Als het nu een mengsel van waterstof en lucht was, zou het gas ontbranden!
- Veel elementen kunnen verschillende oxidatietoestanden vertonen. Hoewel atoomnummer 1 meestal een oxidatietoestand +1 vertoont, kan het ook een tweede elektron oppikken en een oxidatietoestand -1 vertonen. Omdat twee elektronen de subschaal vullen, is dit een stabiele configuratie.
Atoom nummer 1 isotopen
Er zijn er drie isotopen die allemaal atoomnummer 1 hebben. Hoewel een atoom van elk isotoop 1 proton heeft, hebben ze verschillende aantallen neutronen. De drie isotopen zijn proton, deuterium en tritium.
Protium is de meest voorkomende vorm van waterstof in het universum en in ons lichaam. Elk protiumatoom heeft één proton en geen neutronen. Normaal gesproken heeft deze vorm van element nummer 1 één elektron per atoom, maar verliest het gemakkelijk om de H te vormen+ ion. Wanneer mensen over "waterstof" praten, is dit de isotoop van het element dat gewoonlijk wordt besproken.
Deuterium is een natuurlijk voorkomende isotoop van element atoom nummer 1 met één proton en ook één neutron. Aangezien het aantal protonen en neutronen hetzelfde is, zou je denken dat dit de meest voorkomende vorm van het element zou zijn, maar het is relatief zeldzaam. Slechts ongeveer 1 op de 6400 waterstofatomen op aarde is deuterium. Hoewel het een zwaardere isotoop van het element is, deuterium is niet radioactief.
Tritium komt ook van nature voor, meestal als een vervalproduct van zwaardere elementen. De isotoop van atoomnummer 1 wordt ook gemaakt in kernreactoren. Elk tritiumatoom heeft 1 proton en 2 neutronen, wat niet stabiel is, dus deze vorm van waterstof is radioactief. Tritium heeft een halfwaardetijd van 12,32 jaar.