Wasserstoff

**Wasserstoff** isch es chemisches Element mit em Symbol H (für latinisch **' „Wassererzüger“; vo [[Griechische Sprache|autgriechisch]]  **' „Wasser“ u  **' „wärde, entstah“) u dr [[Ordnungszahl|Ordnigszahl]] 1. Im [[Periodensystem]] steits ir [[Periode-1-Element|1. Periode]] u dr [[Gruppe-1-Element|1. Gruppe]], isch auso uf em erste Platz.

Wasserstoff isch ds hüfigste chemische Element im Universum, aber nid i dr Ärdrinde. Er isch Bestandteil vom [[Wasser]] und vo fasch aune [[Organische Chemie|organische Verbindige]], da dermit chunnt bungene Wasserstoff o i sämtliche läbenden Organismen vor.

Wasserstoff isch ds liechteste chemische Element, ds hüfigste [[Isotop]] besteit us nume eim [[Proton]] und eim [[Elektron]] u heisst [[Protium]]. Unger Bedingige, wo normalerwis uf der Ärde herrsche (lueg o [[Normalbedingung|Normalbedingige]]), chunnt dä ''atomar Wasserstoff'' nid vor, derfür ligt Wasserstoff i dr [[Dimerisation|dimerisierte]] Form vor, äm ''molekulare Wasserstoff'' H<sub>2</sub>, em ne farb- u gruchlose [[Gas]]. Trotzdäm chunnts vor, dass bi bestimmte chemische Reaktione Wasserstoff sehr churz atomar aus H uftritt u abreagiert.

== Gschicht ==
Entdeckt het dr Wasserstoff dr änglisch [[Chemiker]] u [[Physiker]] [[Henry Cavendish]] im Jahr 1766. Wo n är mit [[Quecksilber]] u [[Säure|Süri]] het experimentiert. Wo är die beide Substanze zämebracht het, si im Gemisch chlini Gasbläterli entstande. Är het se bi re nächere Ungersuechig nid aus es bekannts Gas chönne bezeichne. Fäuschlecherwis het är agnoh, dass dr Wasserstoff ä Bestandteil vom Quecksilber sig (anstatt ä Bestandteil vor Süri), aber är het d Eigeschafte vo däm Gas guet chönne beschribe.


Ä genaueri Analyse het dr [[Antoine Lavoisier]] gmacht. Dr französisch Chemiker het das Gas im Jahr 1787 unabhängig vom Cavendish entdeckt, wo är im ne Experiment het wöue zeige, dass bi chemische Reaktione ke [[Masse (Physik)|Masse]] verlore geit oder erzügt wird. Er het Wasser ire [[Abgeschlossenes System|abgschlossene Apparatur]] erhitzt u het dr Dampf are angere Stell la kondensiere. Derbi het är festgsteut, dass d Masse vom kondensierte Wasser e chli chliner isch gsi aus die vor ursprüngliche Mängi. Derfür isch es Gas (H<sub>2</sub>) entstande, wo e genauso grossi Masse het gha wi die "verloreni“ Wassermängi. Sis eigentleche Experiment isch also erfougrich gsi.

Dr Lavoisier het ds entstandene Gas witer ungersuecht und het d [[Knallgasprobe|Knallgasprob]](wi me se hüt nennt) gmacht, da derbi isch ds Gas verbrönnt. Drum het ärs zersch „brönnbari Luft“ gnennt. Wo n är i witere Experimänt het chönne zeige, dass us däm Gas o umgekehrt Wasser cha entstah, het är s hydro-gène (hydro = Wasser, griechisch; genes = erzügend) gnennt. Das Wort bedeutet auso: „Wasserbildner“. Die dütschi Bezeichnig het vermuetlech die glichi Worthärkunft.

== Ds Vorcho ==
Wasserstoff isch ds hüfigste chemische Element i dr [[Sonne|Sunne]] u i de große Gasplanete [[Jupiter (Planet)|Jupiter]], [[Saturn (Planet)|Saturn]], [[Uranus (Planet)|Uranus]] u [[Neptun (Planet)|Neptun]], wo über 99,99 % vor Masse vom Sunnesystem usmache. Im gsamte [[Weltall]] wird (we me [[Dunkle Materie|dunkli Materie]] nid beachtet) e no höchere Ateil vo Wasserstoff vermuetet. Wasserstoff macht 75 % vor gsamte Masse, oder 93 % vo aune Atom im Sunnesystem us.

=== Ds Vorcho im Universum ===

Scho churz nach dr Entstehig vom Universum si Protone u Neutrone i riesiger Zahl vorhande gsi. Bi de vorherrschende hoche Temperature si si zu liechte Atomchärne verschmulze, wie D u <sup>4</sup>He. Di meiste Protone si aber unveränderet blibe u si di zuekünftige <sup>1</sup>H-Chärne gsi.
Nach circa 380.000 Jahr, wo d Strahligsdichti vom Universum chli gnue gsi isch, hei sech Wasserstoff-Atom eifach dür Zämeschluss vo de Chärne mit de Elektrone chönne biude, ohni grad wider dür nes Photon usenang grisse z wärde. Sit denn gits di (ungstreute!) kosmische Hingergrundstrahlige, u sit denn isch ds All mit Wasserstoff gfüllt.

Mit dr witere Abchüehlig vom Universum het sech d Masse asymmetrisch ufteilt u het Wulche us Wasserstoffgas gformt. Unger em Ifluss vor Gravitation hei si sech zuenähmend verdichtet, zersch zu Galaxie und später het sech ds Gas vo de Galaxie zu Protostärne verdichtet, u unger em enorme Druck vor [[Schwerkraft|Schwärchraft]] het d Verschmelzig ([[Kernfusion|Fusion]]) vo de H-Atome zu He-Atomen igsetzt. So si ersti [[Stern|Stärne]] u [[Sonne|Sunne]] entstange. Später, bsungers i sehr große Stärne, si aber - äbefalls dür Fusion – o schwäreri Elemänt wie [[Kohlenstoff|Chohlestoff]], [[Stickstoff]] u [[Sauerstoff|Suurstoff]] entstange, wo d Grundboustei vo aune bekannte Läbesforme si.

Stärne si houptsächlech us Wasserstoff-[[Plasma (Physik)|Plasma]]. D [[Kernfusion|Chärnfusion]] vo Wasserstoff <sup>1</sup>H geit hauptsächlech über d Zwüschestuefe [[Deuterium]] <sup>2</sup>H u [[Tritium]] <sup>3</sup>H zu [[Helium]] <sup>4</sup>He. D Energi, wo derbi frei wird, isch d Energiiquelle vo dä Stärne. Dr Wasserstoff wo i üsere [[Sonne|Sunne]] isch, macht dr gröscht Teil vor gsamte Masse vo üserem Sunnesystem us.

Aber o di schwäre Gasplanete si zum ne grosse Teil us Wasserstoff, das erhöht dr Masseateil vom Element im Sunnesystem o. Unger de extreme Drück, wo i de große Tiefe i de große Gasplanete [[Jupiter (Planet)|Jupiter]] u [[Saturn (Planet)|Saturn]] herrsche, cha Wasserstoff i [[Metallischer Wasserstoff|metallischer Form]] exischtiere. Wahrschinlech isch dr Ateil a metallischem Wasserstoff i de Himuskörper no größer, aus me bishär agno het. Dä Zuestang isch wäg dr elektrische Leitfähigkeit vermuetlech für d Usbildig vo de planetare [[Magnetfeld|Magnetfälder]] verantwortlech.

Usserhalb vo üserem Sunnesystem chunnt Wasserstoff o i gigantische Gaswuuche vor. I de so genannte [[H-I-Gebiet]] isch das Elemänt nid ionisiert u molekular vorhande. Di Gebiet emittiere Strahlig vo öppe 1420&nbsp;MHz, d [[HI-Linie|21-cm-Linie]], wo vo de Übergäng vom Gsamtdräyimpuls chunnt. Sie spiut ä wichtigi Rolle i der Astronomi u dient drzue, Wasserstoffvorcho im All z lokalisiere u z ungersueche.

Ionisierti Gaswuuche mit atomarem Wasserstoff nennt me [[H-II-Gebiet]]. I dene Gebiet strahle grossi Stärne höchi Mängine vo ionisierender Strahlig ab. Mit dere Hiuf lö sech Rückschlüss uf d Zämesetzig vo dr interstellare Materie la zieh. Wäge dr ständige Ionisation ur Rekombination vo de Atom sände si sichtbari Strahlig us, wo oft so starch isch, das me die Gaswuuche mit emne relativ chline Färnrohr cha gseh.

=== Irdischs Vorcho ===
Uf dr [[Erde (Planet)|Ärde]] isch dr Masseateil wäsentlech chliner, uf d Ärd-Gsamtmasse gseh öppe 0,12 %, uf d Ärdchruschte gseh 2,9 %. Usserdäm chunnt – im Gägesatz zu de Vorcho im All – dr irdisch Wasserstoff überwiegend bunge u fasch nie rein (d.&nbsp;h. aus unvermischts Gas) vor. Vo kem angere Elemänt si so vili Verbindige bekannt; di bekannteschti, wo am hüfigste ufträted, isch Wasser.

==== Ärdchruschte ====
Ds Elemänt chunnt aber o i aune Läbewäse, i [[Erdöl]], [[Erdgas]] u i vile [[Mineral]]e vor. Angeri natürlechi Vorcho si natürlechi [[Gas]], zum Bispiu [[Methan]] (CH<sub>4</sub>).

==== Salz- u Süesswasser ====
Dr gröscht Ateil vo irdischem Wasserstoff chunnt i dr Verbindig mit [[Sauerstoff|Suurstoff]] as Wasser vor. I dere Form bedeckt är über zwöi Drittu vor Ärdoberflächi. Di gsamte Wasservorcho vor Ärde si circa 1386&nbsp;Milliarden km³. Dervo si 1338&nbsp;Milliarden km³ (96,5 %) mit Salzwasser i de [[Ozean]]e. Die verblibene 3,5 % si Süesswasser. Dervo isch widerum dr gröscht Teil im feschte Aggregatzustang: i Form vo Iis i dr [[Arktis]] u [[Antarktis]] u i de [[Permafrost]]böde v.&nbsp;a. in [[Sibirien|Sibirie]]. Dr chlin räschtlech Ateil isch flüssigs Süesswasser u isch meischtens i [[See]]ne u [[Fluss|Flüss]], aber o i ungerirdische Vorcho, zum Bispiu als [[Grundwasser]].

==== Atmosphäre ====
Ir [[Erdatmosphäre|Ärdatmosphäre]] chunnt Wasserstoff fasch usschließlech chemisch bunge, hauptsächlech i Form vo Wasser, vor. Die prozentuali Hüfigkeit vo molekularem Wasserstoff ir Luft isch nume 0,55 [[parts per million|ppm]]. Dr Ateil a Wasserdampf ligt zwüsche öppe 1 u 4 Prozent. Dä Wärt isch starch vo dr [[Luftfeuchtigkeit|Luftfüechtigkeit]] ur Temperatur abhängig.

== Literatur ==
**Chemii**
* Erwin Riedel: ''Anorganische Chemie''. de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-017439-1
* A. F. Holleman, Egon Wiberg: ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie''. de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9
* ''dtv-Atlas zur Chemie.'' Bd 1. Allgemeine und anorganische Chemie, ISBN 3-423-03217-0
* Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente - das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten.'' Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3

**Technik**
* Sven Geitmann: ''Wasserstoff & Brennstoffzellen – Die Technik von morgen.'' Hydrogeit Verlag, Kremmen 2004 (2. Aufl.), ISBN 3-937863-04-4
* Alf-Sibrand Rühle: ''Wasserstoff & Wirtschaft – Investieren in eine saubere Zukunft'' Hydrogeit Verlag, Kremmen 2005, ISBN 3-937863-02-8
* Rex A. Ewing: ''Hydrogen – A Journey Into a World of Hydrogen Energy and Fuel Cells.'' Pixyjack Press, Masonville CO 2004, ISBN 0-9658098-6-2

**Bedytig*'
* [[Hoimar von Ditfurth]]: *Im Anfang war der Wasserstoff.* dtv, München 2002, ISBN 3-423-33015-5

== Weblinks ==

* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/H/index.html Wasserstoff bei WebElements (englisch)]
* [http://www.HydrogenLab.de/ 3D Visualisierungen des Wasserstoffatoms bei HydrogenLab]
* [http://www.hydox.de/wasserstoff.htm Informationen über Wasserstoff bei hydrox.de]
* [http://www.innovations-report.de/html/berichte/verfahrenstechnologie/bericht-29914.html Suprafluider Wasserstoff bei Innovationsreport 04.06.2002]
* [http://www.hydrogeit.de/ Informationen und Bücher über Wasserstoff im Verlag Hydrogeit]
* [https://web.archive.org/web/20120131195422/http://www.dwv-info.de/publikationen/2004/pm_04st.pdf *Wasserstoff – Der neue Energieträger* Über die Rolle des Wasserstoffs in existierenden und zukünftigen Energiesystemen in Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellenverband e.&nbsp;V. (Hrsg.) 2004]
* [http://www.bio-wasserstoff.de/ *Solare Wasserstoffwirtschaft* bei biowasserstoff.de]
* [http://www.iceland.de/index.php?id=658 *Wasserstofftestfeld Island'' in Iceland Guide 2006]
* Eine Wasserstoff- und Deuterium-Spektralröhre Betrieb mit 1,8 kV, 18 mA und einer Frequenz von 35 kHz.

## Fuessnote