zurück Home	H, Wasserstoff
allgemeines
atomare Eigenschaften	Eigenschaft 1H 2H 3H Ordnungszahl 1 1 1 Atommasse 1,008     Atomradius berechnet 53 pm     Kovalent 31 pm     Van-der-Waals 120 pm     Austrittsarbeit eV     Ionisierungsenergie 1. 1312 kJ/mol     Emission: neutrale Wasserstoffatome rot 656,2 nm Der neutrale atomare Wasserstoff strahlt mit der 21-cm-Linie.	physikalische Eigenschaften	Eigenschaft 1H 2H 3H Dichte 0,0899 kg/m3 0,17 kg/m3   Kristallstruktur     diamagnetisch Χm = -2,2 · 10-9     Schmelzpunkt 14,01 K, -259,14°C -254,43 °C   Siedepunkt 21,15 K, -252°C -249,58 °C   Molares Volumen 11,42 · cm3 / mol     Molare Masse   4,03 g/mol   Verdampfungswärme 0,9 kJ/mol     Schmelzwärme 0,558 kJ/mol     Elektrische Leitfähigkeit ? * 106 A/(V · m)     Wärmeleitfähigkeit 0,1805 W/(m · K)     Spezifische Wärmekapazität 14304 J/(kg · K)     Schallgeschwindigkeit 1270 m/s
chemische Eigenschaften	Eigenschaft 1H 2H 3H Oxidationszahlen +1, 0, -1     Normalpotential 0 V     Elektronegativität 2,2     Elektronenkonfiguration     Periodensystem Gruppe 1 , Periode 1, Block s
Herstellung	alkalische Elektrolyse KOH. 1,5 - 2V. Elektroden aus Nickel. Wirkungsgrad 70 %		Thermische Spaltung mit Platin-Katalysator
Stahl	Wasserstoff kann viele Stahlsorten durchdringen und aufweiten. (Wasserstoffversprödung)	Wasserstoff-resistente Stähle enthalten viel Nickel und Chrom.	Das Erdgasnetz verträgt keine zu hohen Wasserstoffkonzentrationen (Versprödung)
atomarer Wasserstoff	Zur Dissoziation werden 435 kJ /Mol benötigt. Energiezufuhr durch Erhitzung, elektrische Entladung, Ultraviolettlicht, β - Strahlung mit 10-20 eV, Mikrowellenstrahlung.
Verbindungen	H2O Wasser H2O2 Wasserstoffperoxyd HCN Cyanwasserstoff CaH2 Calciumhydrid NH3 Ammoniak PH3 Phosphin SH2 Schwefelwasserstoff HF Fluorwasserstoff, Flusssäure HCl Chlorwasserstoff, Salzsäure MgH2 Magnesiumhydrid weißer Feststoff, 1,45g/ccm reagiert heftig mit Wasser: MgH2 + H2O -> MgO + H2
Spektrallinien	Nach dem Bohr'schen Atommodel hat das Elektron des Wasserstoffatoms diskrete Energielevel: N = 1, 2, 3 ... Beim Übergang wird eine elektromagnetische Welle ausgesendet oder absorbiert. Serie Energielevel 1 Energielevel 2 Bezeichnung Wellenlänge Balmer - Serie 2 3 Balmer - alpha, H-alpha 656.281 nm, rot H-alpha oder Hα ist die hellste Spektrallinie des angeregten Wasserstoffs im sichtbaren Licht. Von besonderer Bedeutung für die Sonnenbeobachtung: spezielle Interferenzfilter (Fabry-Pérot-Interferometer) lassen das Sonnenlicht nur in diesem Bereich passieren, wodurch die genaue Struktur der obersten Sonnenschicht (Chromosphäre) mit den Sonnenfackeln und Filamenten sichtbar wird. Da Wasserstoff das bei weitem häufigste chemische Element im Weltraum ist, sind Beobachtungen mit H-alpha-Filtern nicht nur für Sterne, sondern auch für Gasnebel und andere Himmelsobjekte aufschlussreich. Balmer - Serie 2 4 H-beta 486.1 nm, zyan Balmer - Serie 2 5 H-gamma 434.1 nm, blau Lyman - Serie 1 2 Lyman - alpha 122 nm, UV Lyman - Serie 1 3 Lyman - beta 103 nm, UV Paschen - Serie 3 4 Paschen - alpha 1870 nm, Infrarot Brackett - Serie 4 5 Brackett - alpha 4050 nm Pfund - Serie 5 6 Pfund - alpha 7460 nm Humphrey - Serie 6 7 Humphrey - alpha 12400 nm
	Hyperfeinstruktur-Übergang	1420,405 MHz, 21-cm-Linie, Energiedifferenz 10−5 eV	Zum Spin des Atomkerns kann sich das Hüllenelektron parallel oder antiparallel ausrichten.	Anwendung: Maser, Radioastronomie (interstellarer neutraler Wasserstoff)
Isotope	1 Proton: Wasserstoff, H, 1H	1 Proton + 1 Neutron: Deuterium, D, 2H	1 Proton + 2 Neutronen: Tritium, , 3H
Metallischer Wasserstoff	Hochdruckmodifikation	Im Inneren von Gasplaneten: Jupiter, Saturn	Bei 3000 Kelvin beträgt der Übergangsdruck zur metallischen Phase etwa 140 GPa.
Energiequelle	Brennstoffzelle gewinnen elektrische Energie durch Wasserstoffoxydation. Sie kommen in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen zum Einsatz.		CEP: Clean Energy Partnership ist ein Zusammenschluss führender Technologie-, Mineralöl-, Energiekonzerne und Automobilhersteller mit dem Ziel Wasserstoff als Antriebsmittel zu etablieren.
CGH2	Wasserstoff-Hochdruckgasspeicherung bei 700 bar	gängigste Speicherform für Wasserstoff in Fahrzeugen	Nachteile Ungenügende Energiedichte hohe Kosten für die Carbonfaser-Tankarmierung erheblicher Energiebedarf für Druckerzeugung und Vorkühlung während der Betankung.
LH2	Speicherung von Flüssigwasserstoff in vakuumisolierten Niederdruckbehältern.	Vorteil: hohe physikalischen Dichte	Nachteile: Energieaufwand bei der LH2-Erzeugung für die Abkühlung auf -250 °C Verdampfungsgefahr: Boil-off-Effekt Hoher Isolationsaufwand.
Kryogas	Druck bis 400 bar, Temperatur -240 bis -100 °C.
Quellen	1.) :
Teil von	Periodensystem	chemische Elemente	Anorganische Chemie

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