Waterstof

1 ← waterstof → helium ↑ H ↓ Li Periodieke tabel
Algemeen
Naam, simbool, getal	waterstof, H, 1
Chemiese reeks	niemetaal
Groep, periode, blok	1, 1, s
Atoommassa	1,00794 g/mol
Elektronkonfigurasie	1s1
Elektrone per skil	1
CAS-registernommer	1333-74-0
Fisiese eienskappe
Toestand	gas
Smeltpunt	13,99 K (−259,16 °C)
Kookpunt	20,271 K (−252,879 °C)
Digtheid	(0 °C, 101.325 kPa) 23,2 g/L
Voorkoms
Atoomeienskappe
Oksidasietoestande	−1, +1
Ionisasie-energieë	1ste: 1 312,0 kJ/mol
Atoomradius	25 (53) pm
Kovalente radius	37 pm
Van der Waals-radius	120 pm
Kristalstruktuur	heksagonaal
Verdampingswarmte	0,44936 kJ/mol
Smeltingswarmte	0,05868 kJ/mol
Spoed van klank	1 270 m/s
Henry se konstante	7,8 x 10-4 [L/mol.Atm]; 540 [K] [1]
Diverse
Elektronegatiwiteit	2,2 (Skaal van Pauling)
Warmtekapasiteit	(25 °C) 14 304 J/(mol·K)
Termiese geleidingsvermoë	(300 K) 0,1815 W/(m·K)
Geskiedenis
Ontdek	1766
Ontdek deur	Henry Cavendish
Genoem na	Grieks vir "watervormer"
Vernaamste isotope
Isotope van waterstof iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP 1H 99,98% H is stabiel met 0 neutrone 2H 0,02% H is stabiel met 1 neutrone 3H spore 12,32 y β− 0,01861 3He
Portaal Chemie

Waterstof is die chemiese element met atoomgetal 1. Dit word voorgestel deur die simbool H. By standaardtemperatuur en -druk, is waterstof 'n kleurlose, reuklose, nie-metaalagtige, smaaklose en hoogs vlambare diatomiese gas met die molekulêre formule H₂. Met 'n atomiese gewig van 1,00794, is waterstof die ligste element.

Waterstof is die volopste chemiese element en vorm rofweg 75% van die heelal se elementêre massa.^[2] Sterre in die hoofreeks bestaan hoofsaaklik uit waterstof in sy plasmatoestand. Elementêre waterstof is relatief skaars op die Aarde. Industriële produksie is meestal uit koolwaterstowwe soos metaan. Die twee grootste gebruike is in die verwerking van fossielbrandstowwe (bv., hidrokraking) en ammoniakproduksie hoofsaaklik vir die bemestingmark. Waterstof kan vervaardig word deur die elektrolise van water wat beduidend meer kos as die produksie daarvan uit aardgas.^[3]

Die mees algemene isotoop van waterstof is protium met 'n enkele proton sonder neutrone. In ioniese verbindings kan dit 'n positiewe lading aanneem ('n katioon gevorm uit 'n ontblote proton) of 'n negatiewe lading ('n anioon, bekend as 'n hidried). Waterstof vorm verbindings met die meeste elemente en is aanwesig in water en die meeste organiese verbindings. Dit speel 'n baie belangrike rol in suurbasis-chemie met baie reaksies wat protone uitruil tussen oplosbare molekules. As die enigste neutrale atoom met 'n analitiese oplossing teenoor die Schrödinger-vergelyking, het die studie van energiekunde en die binding van die waterstofatoom 'n sleutelrol gespeel in die ontwikkeling van kwantummeganika.

Waterstof is ’n bron van kommer in metallurgie: dit verbros baie metale^[4] en maak so die ontwerp van pyplyne en stoortenks ingewikkeld.^[5] Waterstof is hoogs oplosbaar in baie seldsame aard- en oorgangsmetale^[6] en is oplosbaar in beide kristal- en amorfiese metale.^[7] Waterstof se oplosbaarheid in metale word beïnvloed deur lokale vervormings of onsuiwerhede in die kristalverband.^[8]

1. ↑ Sander.
2. ↑ Palmer, David (13 September 1997). "Hydrogen in the Universe" (in Engels). NASA. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 29 Oktober 2014. Besoek op 5 Februarie 2008.
3. ↑ Staff (2007). "Hydrogen Basics — Production" (in Engels). Florida Solar Energy Center. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 25 November 2019. Besoek op 5 Februarie 2008.
4. ↑ Rogers, H. C. (1999). "Hydrogen Embrittlement of Metals". Science. 159 (3819): 1057–1064. doi:10.1126/science.159.3819.1057. PMID 17775040.
5. ↑ Christensen, C.H.; Nørskov, J.K.; Johannessen, T. (9 Julie 2005). "Making society independent of fossil fuels — Danish researchers reveal new technology" (in Engels). Technical University of Denmark. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 8 Mei 2013. Besoek op 28 Maart 2008.
6. ↑ Takeshita, T.; Wallace, W.E.; Craig, R.S. (1974). "Hydrogen solubility in 1:5 compounds between yttrium or thorium and nickel or cobalt". Inorganic Chemistry. 13 (9): 2282–2283. doi:10.1021/ic50139a050.
7. ↑ Kirchheim, R.; Mutschele, T.; Kieninger, W. (1988). "Hydrogen in amorphous and nanocrystalline metals". Materials Science and Engineering. 99: 457–462. doi:10.1016/0025-5416(88)90377-1.
8. ↑ Kirchheim, R. (1988). "Hydrogen solubility and diffusivity in defective and amorphous metals". Progress in Materials Science. 32 (4): 262–325. doi:10.1016/0079-6425(88)90010-2.