Inhoud
- Fysieke eigenschappen
- Eenheid van atomaire massa of u.m.a. (U)
- Andere waterstofdeeltjes
- Waterstof isotopen
- Waterstof, de brandstof van de sterren
Waterstof is een van de meest voorkomende elementen in het universum. Het staat in het Periodiek Systeem der Elementen en wordt weergegeven door het symbool H. Hydrogen is tot zijn volle potentie gebruikt, zowel voor de vernietiging van mensen als voor het reinigen van het milieu, waarbij waterstof wordt gebruikt als basis voor brandstoftechnologie.
Fysieke eigenschappen
Denk aan ons zonnestelsel als een representatie van een atoom. De zon is de kern en de planeten die rond 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 van het andere onderscheidt. Waterstof krijgt ook 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 van 5 x 10-8 millimeter. Om je bewust te zijn van deze omvang probeer je "... stel je voor dat er 20 miljoen waterstofatomen nodig zijn om een lijn ter grootte van dit streepje te maken (-)," zegt Carpi. De fysische eigenschappen van waterstof maken het tot een element dat zich gemakkelijk bindt met andere atomen en zichzelf, en moleculen vormt. En volgens David L. Bergman van Common Sense Science: "... eenvoudige en autonome waterstofatomen zijn onstabiel en bestaan niet." Dat is de reden waarom waterstof meestal wordt aangetroffen in de vorm van een molecuul.
De waterstofsamenstelling bestaat uit een proton en een elektron.
Eenheid van atomaire massa of u.m.a. (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 komt van het proton, van het elektron, evenals de waterstofisotoop de deuterium, die een proton en een neutron in de kern heeft.
Volgens de Chemistry Review is deze massa, oftewel gewicht, een natuurlijk gemiddeld 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 in alle atomen. Volgens de Hyper Physics-website worden "de quarks ... gezien als elementaire deeltjes." Met het ontbreken van een neutron in de waterstof in zijn natuurlijke staat, betekent niet dat de quarks ook afwezig zijn. Volgens de Hyper Physics van de State University of Georgia in de VS zijn quarks met vrije status nog niet waargenomen, maar deze worden afgeleid uit studies genaamd "dispersie-experimenten".
Waterstof isotopen
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 bekend als zwaar water, wordt in kernreactoren gebruikt om de activiteit van neutronen, een deeltje dat verantwoordelijk is voor het delen van atomen, te vertragen. Tritium wordt gebruikt in de constructie van thermonucleaire bommen om fusiereacties te verkrijgen, waarbij twee atomen samensmelten en enorme hoeveelheden energie vrijkomen.
Waterstof, de brandstof van de sterren
Waterstof is het element dat de sterren van het universum voedt via een proces dat fusie wordt genoemd. Deze zelfde reactie doet zich voor wanneer ze nucleaire bommen doen ontploffen. In het geval van de sterren treedt deze reactie op wanneer er een fusie van de waterstofatomen in helium is die een buitengewone energie produceren.
De brandstofbron voor elke zon is eindig. Als de waterstof op is, verandert de zon van uiterlijk en doorloopt hij vele fasen, tot aan zijn dood.