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Durchschnittliche Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten (1 u ist 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms). Berücksichtigt die natürliche Isotopenmischung des Elements.
Nummer der senkrechten Spalte, 1 bis 18 nach IUPAC-Zählung. Elemente einer Gruppe haben den gleichen Aufbau der äußeren Schale und daher ähnliche Eigenschaften. In Schulbüchern findet man auch die ältere Zählung in Haupt- und Nebengruppen.
Nummer der waagerechten Zeile. Entspricht meist der Zahl der Elektronenschalen des Atoms; Ausnahme ist Palladium mit vier Schalen in Periode 5.
Das Unterniveau (s, p, d oder f), das in der üblichen Reihenfolge zuletzt Elektronen erhält; danach teilt sich das Periodensystem in vier Blöcke. Einzelne Atome weichen ab: Lanthan steht am Anfang des f-Blocks, hat aber kein f-Elektron.
1s¹
Wie die Elektronen auf die Unterniveaus verteilt sind. Die eckige Klammer steht für das vorherige Edelgas, die Hochzahl für die Zahl der Elektronen im Unterniveau.
1
Zahl der Elektronen auf jeder Schale, vom Kern nach außen.
-259,2 °C (13,99 K)
Temperatur, bei der der Feststoff bei Normaldruck flüssig wird. Helium, Kohlenstoff und Arsen schmelzen bei Normaldruck nicht: Helium braucht etwa 25 atm, Kohlenstoff und Arsen gehen direkt in Dampf über.
-252,9 °C (20,28 K)
Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei Normaldruck siedet. Bei Kohlenstoff und Arsen die Temperatur, bei der der Feststoff direkt verdampft (Sublimation).
0,00009 g/cm³
Masse eines Kubikzentimeters des Stoffes. Bei Gasen bei 0 °C und Normaldruck.
2,20 Pauling
Wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung Elektronen an sich zieht. Auf der Pauling-Skala reicht sie von 0,79 bei Caesium bis 3,98 bei Fluor.
13,598 eV
Energie, die nötig ist, um das am schwächsten gebundene Elektron vom Atom zu entfernen. Je kleiner sie ist, desto leichter gibt das Element ein Elektron ab, was typisch für Metalle ist.
0,754 eV
Energie, die frei wird, wenn ein neutrales Atom ein Elektron aufnimmt. Am größten bei den Halogenen. Edelgase, Stickstoff und einige Metalle bilden kein stabiles negatives Ion.
31 pm
Halbe Länge einer kovalenten Einfachbindung zwischen zwei Atomen des Elements. Er gibt die Größe des Atoms in einem Molekül oder Kristall an: 76 pm bei Kohlenstoff, 132 pm bei Eisen.
+1, -1
Ladungen, die das Atom in seinen Verbindungen hätte, wenn alle Bindungen ionisch wären; angegeben sind die wichtigsten.
Wasserstoff (H) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 1. Das Element steht in Gruppe 1 und Periode 1 des Periodensystems, im s-Block. Es ist ein Nichtmetall. Aggregatzustand bei Raumtemperatur: gasförmig. Seine Standard-Atommasse beträgt 1,0080.
Herkunft des Namens
Das Wort Wasserstoff übersetzt das französische hydrogène Glied für Glied. Diesen Namen prägten 1783 Antoine Lavoisier und Louis-Bernard Guyton de Morveau aus griechisch hydro- „Wasser“ und -genes „erzeugend“, denn beim Verbrennen von Wasserstoff entsteht Wasser. Das Symbol H kommt von lateinisch hydrogenium.
Wo kommt Wasserstoff vor?
Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum: rund drei Viertel der gewöhnlichen Materie nach Masse und über 90 % aller Atome. Sterne wie die Sonne leuchten, weil sie Wasserstoff zu Helium verschmelzen. Auf der Erde ist fast aller Wasserstoff in Verbindungen gebunden, vor allem im Wasser, aber auch in organischen Stoffen: in Lebewesen, Erdöl, Erdgas und Kohle.
Wofür wird Wasserstoff verwendet?
Etwa die Hälfte des Wasserstoffs wird im Haber-Bosch-Verfahren zu Ammoniak verarbeitet, vor allem für Dünger, ein großer Teil des Rests geht in Erdölraffinerien. Mit Wasserstoff werden Pflanzenöle zu festen Fetten gehärtet, und flüssiger Wasserstoff ist zusammen mit flüssigem Sauerstoff ein Raketentreibstoff. Brennstoffzellen gewinnen aus Wasserstoff Strom, dabei entsteht nur Wasser. Heute wird über drei Viertel des Wasserstoffs aus Erdgas hergestellt.
Wissenswertes
Ein Wasserstoffatom besteht nur aus einem Proton und einem Elektron: Es ist das einfachste und leichteste aller Atome.
Wasserstoff ist das einzige Element, dessen Isotope eigene Namen tragen: Protium, Deuterium und Tritium.
Schon ab 4 % Wasserstoff in der Luft ist das Gemisch entzündbar.
Radioaktives Tritium lässt Notausgangsschilder und Zifferblätter ohne Strom leuchten.