Wasserstoff

Kategorie: Nichtmetall

Ordnungszahl: 1

Periode: 1 | Gruppe: 1

Block: s-Block

1
H
1,008

Beschreibung

Das einfachste Atom überhaupt — ein Proton, ein Elektron — und etwa 90 % jedes Atoms im Universum.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft Wert
Phase bei STP gasförmig
Dichte 0,00008988 g/cm³
Schmelzpunkt 14,01 K (-259,14 °C)
Siedepunkt 20,28 K (-252,87 °C)
Wärmekapazität Nicht verfügbar

Atomare Eigenschaften

Eigenschaft Wert
Atommasse 1,0080 u
Elektronegativität (Pauling) 2,20
Oxidationsstufen -1, +1
Elektronenkonfiguration 1s¹

Entdeckung und Geschichte

Entdeckt von Henry Cavendish
Entdeckungsjahr 1766
Benannt nach Griechisch hydro + genes, „Wasserbildner“

Isotope

ISOTOP Neutronen Natürliche Häufigkeit Halbwertszeit Zerfallsart
H-1 0 99,9855 % Stabil -
H-2 1 0,0145 % Stabil -
H-3 2 - 12,32 J β⁻

Daten: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, Bewertungen der Grundzustände, abgerufen am 10. Oktober 2026. Die Häufigkeit ist der Anteil der Atome im natürlichen Element; ein Strich bedeutet, dass das Isotop keine natürliche Standardhäufigkeit hat.

Anwendungen und Verwendung

Ammoniak, Raffination und Methanol

Der meiste Wasserstoff wird dort verbraucht, wo er hergestellt wird: in Chemieanlagen und Erdölraffinerien. Die größten Anwendungen sind die Herstellung von Ammoniak für Düngemittel nach dem Haber-Bosch-Verfahren (N₂ + 3H₂ → 2NH₃), die Raffination von Rohöl durch Hydrocracken und durch Entschwefelung von Kraftstoffen sowie die Herstellung von Methanol. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur liegt der weltweite Bedarf bei fast 100 Millionen Tonnen pro Jahr, und fast alles davon wird noch aus fossilen Brennstoffen erzeugt.

Weitere industrielle Anwendungen

Lebensmittel: Die Hydrierung mit einem Nickelkatalysator verwandelt flüssige Pflanzenöle in feste Fette.

Metalle und Glas: Wasserstoffatmosphären verhindern die Oxidation bei der Wärmebehandlung von Metallen und bei der Floatglasherstellung, und Wasserstoff kann Metallerze zu Metall reduzieren; Pilotanlagen nutzen ihn, um Eisen ohne Koks herzustellen.

Elektronik: Sehr reiner Wasserstoff ist ein Prozessgas in der Halbleiterfertigung.

Energie und Raumfahrt

Raketentreibstoff: Flüssiger Wasserstoff treibt das Space Launch System der NASA an; das Starship von SpaceX verwendet flüssiges Methan und flüssigen Sauerstoff.

Brennstoffzellen: Brennstoffzellen verbinden Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft und erzeugen dabei Strom; das einzige Abgas ist Wasser. Sie treiben eine kleine Zahl von Autos, Bussen, Lastwagen und Gabelstaplern an.

Energiespeicherung: Wasserstoff, der durch Spaltung von Wasser mit erneuerbarem Strom erzeugt wird (Elektrolyse), kann Energie für die Industrie oder die Stromerzeugung speichern, auch wenn dies noch einen kleinen Teil des Angebots ausmacht.

Natürliche Quellen

Wasser, Erdgas und andere Kohlenwasserstoffe; hauptsächlich durch Dampfreformierung von Erdgas hergestellt

Häufigkeit

Erdkruste 0,0014000000 ppm
Universum 0,7500000000 %