Wasserstoff
Wasserstoff, dargestellt durch das chemische Symbol H, ist das erste Element im Periodensystem und befindet sich auf der linken Seite, wo die Metalle zu finden sind. Trotz seiner Platzierung ist Wasserstoff ein nicht-metallisches Element und gehört keiner spezifischen Elementgruppe an. Mit einer Ordnungszahl von 1 besitzt es einen Protonenbestandteil in seinem Kern und gilt als das einfachste Element mit nur einem Elektron.
Eigenschaften des Wasserstoffs
Die Eigenschaften des Wasserstoffs umfassen folgende Punkte:
- Wasserstoff ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das leicht entzündlich ist.
- Es ist das häufigste Element im Universum, kommt jedoch in der Erdkruste nur in etwa 0,14% des Gewichts vor.
- Wasserstoff kommt in großen Mengen im Wasser vor, sei es in Flüssen, Seen, Ozeanen oder Gletschern. Auch in der Atmosphäre und in pflanzlichen sowie tierischen Geweben ist Wasserstoff enthalten, ebenso wie im Erdöl als Bestandteil von Kohlenwasserstoffen.
- Das molekulare Wasserstoffgas (H2) hat sehr niedrige Schmelz- und Siedepunkte, die bei -259,20 °C und -252,77 °C liegen. Diese niedrigen Werte sind auf die schwachen Anziehungskräfte zwischen den Molekülen zurückzuführen.
- Wasserstoff lässt sichtbares Licht, Infrarotstrahlung und ultraviolette Strahlung mit Wellenlängen unter 1800 Å fast ungehindert passieren.
- Aufgrund seines niedrigen Molekulargewichts hat Wasserstoff die höchste Geschwindigkeit unter allen Gasen bei einer bestimmten Temperatur, was zu einer schnelleren Diffusion und einer schnelleren Verteilung der kinetischen Energie im Vergleich zu anderen Gasen führt; zum Beispiel besitzt Wasserstoff die höchste Wärmeleitfähigkeit aller Gase.
Verwendungen von Wasserstoff
Wasserstoff hat viele wichtige Anwendungen, darunter:
- Einige betrachten Wasserstoffgas als einen sauberen zukünftigen Brennstoff, während Wasserstoff-Brennstoffzellen als umweltfreundliche Energiequelle gelten, die derzeit in einigen Autos und Bussen eingesetzt wird.
- Wasserstoff spielt eine wesentliche Rolle in der Chemie, beispielsweise bei der Herstellung von Ammoniak, das in Düngemitteln verwendet wird, sowie in der Produktion von Cyclohexan und Methanol, die in der Kunststoff- und Arzneimittelindustrie eingesetzt werden.
- In der Erdölraffination wird Wasserstoff verwendet, um Schwefel aus Kraftstoffen zu entfernen.
- Wasserstoff findet auch Anwendung in der Glasproduktion, um die flachen Glasscheiben während des Herstellungsprozesses vor Oxidation zu schützen.
- In der Elektronikindustrie wird Wasserstoff zur Herstellung von Siliziumchips genutzt.