R


Wasserstoff


Chemie


Basiswissen


Wasserstoff - chemisches Zeichen H (von hydrogenium = Wasserbildner), Ordnungszahl 1 - ist ein gasförmiges, farbloses und geruchloses chemisches Element aus der Elementgruppe der Nichtmetalle. Natürliche Isotope des Wasserstoffs sind Deuterium und Tritium.

Eigenschaften


Wasserstoff ist ein farbloses und durchsichtiges Gas. Wasserstoffgas ist sehr leicht: Ein Kubikmeter Wasserstoff wiegt bei 0 Grad Celsius nur 0,0899 Kilogramm oder etwa 90 Gramm. Als Vergleich: dieselbe Menge Luft wiegt 1,2 Kilogramm. Mehr unter Wasserstoff Datenblatt ↗

Chemisch


Wasserstoff kommt in der Natur am ehesten als H₂-Molekül vor. Ein Gemisch aus den Gasen Wasserstoff und Sauerstoff kann man mit einer Flamme zur Explosion bringen (Knallgasreaktion). Aus den beiden Gasen entsteht dann ganz normales Wasser. Im Versuch selbst herstellen kann man Wasserstoff über die Wasserelektrolyse ↗

Physikalisch


Die Abkürzung für Wasserstoff ist H. Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton im Kern und einem Elektron in der Hülle. Im Kern können zusätzlich zu dem Proton auch noch ein oder zwei Neutronen sein. Mehr dazu unter Wasserstoff-Isotope (externer Link)

Kosmologisch


Wasserstoff war das erste Element, das in großen Mengen zum Beginn der Welt vorhanden war[2]. Viele Sterne bestehen überwiegend aus Wasserstoff, bei unserer Sonne sind es zurzeit etwa 73 % Gewichtsprozent. Auch große Gasplaneten wie der Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun bestehen zu einem großen Teil aus Wasserstoff. Von der Erdmasse hingegen sind nur etwa 0,03 Wasserstoff, in der Erdkruste immerhin 2,9 %. Zum Beginn seiner Lebenszeit bestand fast die gesamte Materie des Universums aus Wasserstoff. Vor allem durch Kernfusionen in Sonnen entstehen dann daraus im Laufe der Zeit die anderen Stoffe. Mehr dazu unter Wasserstoffbrennen ↗

Industrielle Herstellung


Molekularer Wasserstroff kann als Energieträger etwas zu Eisengewinnung aus Erzen oder als Brennstoff in Flugzeugen genutzt werden. Es gibt viele verschiedene großtechnische Verfahren zur Wasserstoffherstellung ↗

Space Shuttle


Die US-Raumfähre Space Shuttle hatte einen gigantischen Wasserstofftank der rund 104 Tonnen flüssigen Wasserstoff fassen konnte[1]. Lies mehr unter Space Shuttle ↗

Gefahren


In bestimmten Mischungsverhältnissen ergibt Wasserstoff mit dem Luftsauerstoff ein leicht entzüngliches und hochexplosives Gasgemisch, das sogenannte Knallgas ↗

Als Kernbrennstoff


Wasserstoff kann als Brennstoff in kerntechnischen Fusionsreaktoren bei seiner Fusion zu Helium enorm große Energiemengen freisetzen. In solchen Anlagen ist Wasserstoff als Energiequelle zu betrachten. Siehe auch Kernfusion ↗

Fußnoten