Wasserstoff (H): Steckbrief, Eigenschaften und Elektronenkonfiguration
Wasserstoff (H) ist das erste und leichteste Element des Periodensystems. Sein Atom besteht meist nur aus einem Proton und einem Elektron. Unter Normalbedingungen ist Wasserstoff ein farb- und geruchloses Gas aus H₂-Molekülen.
Schnellfakten
| Ordnungszahl | 1 |
|---|---|
| Symbol | H |
| Name (englisch) | Hydrogen |
| Kategorie | Nichtmetall |
| Gruppe (IUPAC) | 1 |
| Hauptgruppe | I |
| Periode | 1 |
| Block | s-Block |
| Atommasse | 1,008 u |
| Molare Masse | 1,008 g/mol |
| Elektronenkonfiguration | 1s1 |
| Kurzschreibweise | 1s1 |
| Elektronen pro Schale | 1 |
| Elektronegativität (Pauling) | 2,2 |
| Atomradius | 120 pm |
| Ionisierungsenergie | 13,598 eV |
| Elektronenaffinität | 0,754 eV |
| Oxidationszahlen | +1, -1 |
| Aggregatzustand (25 °C) | gasförmig |
| Schmelzpunkt | -259,34 °C (13,81 K) |
| Siedepunkt | -252,87 °C (20,28 K) |
| Dichte | 0,0899 g/L |
| Entdeckt | 1766 |
| Entdeckt von | Henry Cavendish |
| Radioaktiv | nein |
| Datenquellen | PubChem, IUPAC/CIAAW, Wikidata |
Molare Masse von Wasserstoff als Molekül (H₂)
Schalenmodell
Elektronenkonfiguration
Ausführlich: 1s1
Edelgasschreibweise: 1s1
Kästchenschema und ErklärungVorkommen von Wasserstoff
Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum: Rund drei Viertel der Masse der normalen Materie bestehen daraus. Sterne wie unsere Sonne gewinnen ihre Energie, indem sie Wasserstoff zu Helium verschmelzen.
Auf der Erde kommt Wasserstoff kaum als freies Gas vor, weil die leichten Moleküle aus der Atmosphäre ins All entweichen. Gebunden steckt er dafür im Wasser, in Erdöl und Erdgas und in allen organischen Verbindungen, also in jedem Lebewesen.
Verwendung von Wasserstoff
Der größte Teil des produzierten Wasserstoffs wird für die Herstellung von Ammoniak nach dem Haber-Bosch-Verfahren und in Erdölraffinerien verbraucht.
Als Energieträger gewinnt Wasserstoff an Bedeutung: In Brennstoffzellen reagiert er mit Sauerstoff zu Wasser und liefert dabei Strom. Wird er mit Ökostrom per Elektrolyse erzeugt, spricht man von grünem Wasserstoff. Flüssiger Wasserstoff dient außerdem als Raketentreibstoff.
Geschichte und Namensherkunft
Henry Cavendish erkannte 1766, dass bei der Reaktion von Metallen mit Säuren ein eigener, brennbarer Stoff entsteht. Antoine Lavoisier nannte ihn hydrogène, Wasserbildner, weil bei seiner Verbrennung Wasser entsteht. Daraus wurde der deutsche Name Wasserstoff, das Symbol H stammt vom lateinischen hydrogenium.
Häufige Fragen
Verbindungen mit Wasserstoff
- Wasserstoff (H₂-Molekül)
- Wasser
- Wasserstoffperoxid
- Chlorwasserstoff (Salzsäure)
- Schwefelsäure
- Schweflige Säure
- Salpetersäure
- Salpetrige Säure
- Phosphorsäure
- Kohlensäure
- Essigsäure (Ethansäure)
- Ameisensäure (Methansäure)