Inhoud
- Fysieke eigenschappen
- Atomaire massa-eenheid of w.m. (u)
- Andere waterstofdeeltjes
- Waterstofisotopen
- Waterstof, de brandstof van sterren
Waterstof is een van de meest voorkomende elementen in het universum. Het staat vermeld in het Periodiek Systeem der Elementen en wordt weergegeven door het symbool H. Waterstof is optimaal benut, zowel voor de vernietiging van mensen als voor het reinigen van het milieu, met waterstof als basis voor brandstoftechnologie.
Fysieke eigenschappen
Denk aan ons zonnestelsel als een weergave van een atoom. De zon is de kern en de planeten die eromheen cirkelen zijn de elektronen. In het geval van waterstof is er een proton, (zon) en een elektron (de planeet Mercurius). Waterstof is het enige element in het periodiek systeem, zonder neutronen in de kern. Dit is wat het ene waterstofatoom onderscheidt van andere. Waterstof krijgt ook het nummer 1. Dit hangt samen met het aantal protonen in zijn kern. Volgens Anthony Carpi, Ph.D. in Vision Learning, is waterstof ook het kleinste atoom, met een afmeting van 5 x 10-8 millimeter. Om een idee te krijgen van deze grootte, probeer "... stel je voor dat er 20 miljoen waterstofatomen nodig zijn om een lijn zo groot als deze lijn te maken (-)", zegt Carpi. De fysische eigenschappen van waterstof maken het een element dat gemakkelijk bindt met andere atomen en zichzelf, waardoor het moleculen vormt. En volgens David L. Bergman van Common Sense Science, "... eenvoudige, autonome waterstofatomen zijn onstabiel en bestaan niet." Daarom wordt waterstof meestal aangetroffen in de vorm van een molecuul.
De waterstofsamenstelling bestaat uit een proton en een elektron.
Atomaire massa-eenheid of w.m. (u)
Het gewicht van waterstof (massa), komt van het proton in de kern en het elektron, berekend op basis van de resultaten van het koolstof-12 atoom dat gelijk is aan 1.9926 x 10-23g. De UMA van waterstof is 1,00794 en is afkomstig van het proton, het elektron, evenals de waterstofisotoop, deuterium, die een proton en een neutron in de kern heeft.
Volgens de Chemistry Review is deze massa of dit gewicht een natuurlijk gemiddelde van het voorkomen van waterstof en zijn isotoop.
Andere waterstofdeeltjes
Quarks zijn subatomaire deeltjes die alle materie in het universum vormen. Deze deeltjes vormen de protonen en neutronen die in alle atomen zitten. Volgens de website Hyper Physics worden "quarks ... gezien als elementaire deeltjes". Het ontbreken van een neutron in waterstof in zijn natuurlijke staat betekent niet dat quarks ook ontbreken. Volgens Hyper Physics aan de Georgia State University in de VS zijn er nog geen vrije quarks waargenomen, maar deze worden afgeleid uit studies die "dispersie-experimenten" worden genoemd.
Waterstofisotopen
Waterstofisotopen zijn deuterium, protium en tritium. Volgens het Los Alamos National Laboratory in de VS zijn dit de enige isotopen van alle elementen die verschillende namen gebruiken. Isotopen zijn een variant van het oorspronkelijke atoom waarin het aantal neutronen in de kern varieert.
Deuterium, ook wel zwaar water genoemd, wordt in kernreactoren gebruikt om de activiteit van neutronen, het deeltje dat verantwoordelijk is voor het delen van atomen, te vertragen. Tritium wordt gebruikt bij de constructie van een thermonucleaire bom om fusiereacties te verkrijgen, waarbij twee atomen samensmelten en enorme hoeveelheden energie vrijgeven.
Waterstof, de brandstof van sterren
Waterstof is het element dat de sterren in het universum aandrijft door middel van een proces dat fusie wordt genoemd. Dezelfde reactie treedt op wanneer ze atoombommen tot ontploffing brengen. In het geval van de sterren vindt deze reactie plaats wanneer er een fusie plaatsvindt van de waterstofatomen in helium, wat buitengewone energie produceert.
De brandstofbron voor elke zon is eindig. Zodra de waterstof op is, zal de zon van uiterlijk veranderen en vele fasen doorlopen, tot aan haar dood.