Waterstof (elementensymbool H en atoomnummer 1) is het eerste element op de periodiek systeem en het meest voorkomende element in het universum. Onder normale omstandigheden is het een kleurloos brandbaar gas. Dit is een factsheet voor het element waterstof, inclusief de kenmerken en fysische eigenschappen, toepassingen, bronnen en andere gegevens.
Elementnaam: Waterstof
Element symbool: H
Elementnummer: 1
Elementcategorie: niet-metalen
Atoomgewicht: 1.00794 (7)
Elektronenconfiguratie: 1s1
Ontdekking: Henry Cavendish, 1766. Cavendish bereidde waterstof door metaal te laten reageren met zuur. Waterstof werd vele jaren bereid voordat het als een apart element werd erkend.
Oorsprong van het woord: Grieks: hydro wat water betekent; genen wat betekent vormen. Het element is genoemd door Lavoisier.
Fase (@STP): gas (Metallische waterstof is mogelijk onder extreem hoge druk.)
Uiterlijk: kleurloos, geurloos, niet-giftig, niet-metalen, smaakloos, brandbaar gas.
Dichtheid: 0,89888 g / L (0 ° C, 101,325 kPa)
Smeltpunt: 14,01 K, -259,14 ° C, -423,45 ° F
Kookpunt: 20,28 K, -252,87 ° C, -423,17 ° F
Triple Point: 13,8033 K (-259 ° C), 7,042 kPa
Kritiek punt: 32,97 K, 1,293 MPa
Heat of Fusion: (H2) 0,117 kJ · mol−1
Verdampingswarmte: (H2) 0,904 kJ · mol−1
Molaire warmtecapaciteit: (H2) 28.836 J · mol − 1 · K−1
Begane grond: 2S1/2
Ionisatiepotentieel: 13.5984 ev
Vrije elementaire waterstof komt voor in vulkanische gassen en sommige natuurlijke gassen. Waterstof wordt bereid door ontleding van koolwaterstoffen met hitte, werking van natriumhydroxide of kalium hydroxide op aluminium elektrolyse van water, stoom op verwarmde koolstof of verdringing van zuren door metalen. De meeste waterstof wordt gebruikt in de buurt van de plaats van winning.
Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. De zwaardere elementen zijn gevormd uit waterstof of uit andere elementen die zijn gemaakt van waterstof. Hoewel ongeveer 75% van de elementaire massa van het universum waterstof is, is het element relatief zeldzaam op aarde. Het element vormt gemakkelijk chemische bindingen om in verbindingen te worden opgenomen, maar het diatomaire gas kan ontsnappen aan de zwaartekracht van de aarde.
Commercieel wordt de meeste waterstof gebruikt om fossiele brandstoffen te verwerken en ammoniak te synthetiseren. Waterstof wordt gebruikt bij lassen, hydrogenering van vetten en oliën, productie van methanol, hydrodealkylering, hydrokraken en waterstofontzwaveling. Het wordt gebruikt om raketbrandstof te bereiden, ballonnen te vullen, brandstofcellen te maken, zoutzuur te maken en metaalertsen te verminderen. Waterstof is belangrijk in de proton-protonreactie en koolstof-stikstofcyclus. Vloeibare waterstof wordt gebruikt in cryogene en supergeleiding. Deuterium wordt gebruikt als tracer en moderator om neutronen te vertragen. Tritium wordt gebruikt in de waterstof (fusie) bom. Tritium wordt ook gebruikt in lichtgevende verven en als tracer.
De drie natuurlijk voorkomende isotopen van waterstof hebben hun eigen naam: protium (0 neutronen), deuterium (1 neutron) en tritium (2 neutronen). In feite is waterstof het enige element met namen voor de algemene isotopen. Protium is de meest voorkomende waterstofisotoop, goed voor ongeveer 75 procent van de massa van het universum. 4H tot 7Het zijn extreem onstabiele isotopen die in het lab zijn gemaakt maar niet in de natuur voorkomen.
Protium en deuterium zijn niet radioactief. Tritium vervalt echter tot bèta-verval in helium-3.