- Bij standaardomstandigheden (0 graden) heeft waterstofgas een dichtheid van 0,08988 g/cm³
- De totale massa van een waterstofmolecuul is ongeveer 2,016 atomaire eenheden.
- Het molaire gewicht van waterstof (H2) is ongeveer 2,016 gram per mol (g/mol)
Waterstof, het lichtste en meest overvloedige element in het universum, is een ware pionier in de wereld van de chemie en natuurkunde. De eigenschappen van waterstof hebben een diepgaande invloed op zowel de microkosmos van atomen en moleculen als de macrokosmos van sterrenstelsels en het heelal zelf. In deze informatieve pagina duiken we dieper in de wereld van waterstof en verkennen we de chemische en fysische kenmerken die dit element zo bijzonder maken. Van zijn atomaire structuur tot zijn gedrag onder verschillende omstandigheden, laten we de eigenschappen van waterstof ontdekken en begrijpen.
Eigenschappen van waterstof
In de onderstaande tabel presenteren we een overzicht van de essentiële eigenschappen van waterstof, variërend van zijn molaire massa tot zijn smeltpunt en kookpunt, om een beter inzicht te geven in het fundamentele element waterstof. Houdt er wel rekening mee dat de waarden hieronder verschillen per temperatuur. Bij de onderstaande tabel zijn we uitgegaan van standaardomstandigheden van 0 graden.
| Eigenschappen | Waarde |
|---|---|
| Symbool | H |
| Atoomnummer | 1 |
| Molaire massa | 1,008 g/mol |
| Aggregatietoestand bij 20°C | Gas (H2) |
| Elektronenconfiguratie | 1s1 |
| Kleur | Kleurloos |
| Geur | Geurloos |
| Smeltpunt | -259,14 °C |
| Kookpunt | -252,87 °C |
| Vlampunt | 585 °C |
| Verdampingswarmte | 0,449 |
| Dichtheid bij 0 °C | 0,08988 kg/m³ |
| Atoomstructuur | Diatomisch (H2) |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,20 |
| Ionisatie-energie (1e) | 1312,0 kJ/mol |
| Dichtheidsfactor (STP) | 0,07099 |
| Soortelijke warmte (STP) | 28,8 J/(mol·K) |
Houd er rekening mee dat sommige eigenschappen kunnen variëren afhankelijk van de temperatuur en druk, en de weergegeven waarden zijn bij standaardomstandigheden (STP), wat betekent bij 0 °C (273,15 K) en 1 atmosfeer (101,3 kPa) druk.
Wat is de energiedichtheid van waterstof?
De dichtheid van waterstofgas (H2) varieert afhankelijk van de druk en temperatuur, omdat het een gas is en zijn dichtheid sterk afhangt van de omstandigheden. Bij standaardomstandigheden, dat wil zeggen bij een temperatuur van 0 graden Celsius (273,15 Kelvin) en een druk van 1 atmosfeer (101,3 kilopascal), is de dichtheid van waterstofgas ongeveer 0,08988 gram per kubieke centimeter (g/cm³).
Houd er rekening mee dat waterstof een licht gas is en veel minder dicht is dan bijvoorbeeld lucht, die bij standaardomstandigheden een dichtheid heeft van ongeveer 1,225 g/cm³. De dichtheid van waterstof zal toenemen bij lagere temperaturen en hogere druk, en omgekeerd, afnemen bij hogere temperaturen en lagere druk.
Wat is het soortelijk gewicht van waterstof?
Aangezien de dichtheid van waterstofgas (H2) bij standaardomstandigheden ongeveer 0,08988 kg/m³ bedraagt, is het soortelijk gewicht van waterstof ten opzichte van water ongeveer 0,08988/1000, wat neerkomt op ongeveer 0,00008988. Dit betekent dat waterstof een extreem laag soortelijk gewicht heeft in vergelijking met water.
Wat is de (mol)massa van waterstof?
De (mol)massa van waterstof wordt meestal uitgedrukt in atomaire eenheden (u), waarbij 1 atomaire eenheid gelijk is aan 1/12 van de massa van een koolstof-12-atoom. De atomaire massa-eenheid (u) is een handige eenheid om atoom- en molecuulmassa’s uit te drukken.
De atomaire massa van een waterstofatoom (H) is ongeveer 1,008 atomaire eenheden. Omdat een waterstofmolecuul (H2) bestaat uit twee waterstofatomen, is de totale massa van een waterstofmolecuul ongeveer 2,016 atomaire eenheden.
Wat is het gewicht van waterstof?
Het molaire gewicht van waterstof (H2) is ongeveer 2,016 gram per mol (g/mol). Dit getal geeft aan hoeveel grammen een mol waterstofatomen weegt. Waterstof bestaat uit diatomische moleculen (H2), waarbij elk molecuul twee waterstofatomen bevat, elk met een atoomgewicht van ongeveer 1,008 g/mol. Daarom is het molaire gewicht van waterstof (H2) 2 keer het atoomgewicht van waterstof, wat resulteert in 2,016 g/mol.
Wat zijn de isotopen van waterstof?
Waterstof heeft drie belangrijke isotopen:
- Waterstof-1 (H-1): Dit is het meest voorkomende isotoop van waterstof. Het wordt ook wel protium genoemd. Het atoom bestaat uit 1 proton en geen neutronen in de kern. Dit isotoop heeft het laagste atoomnummer en komt verreweg het meest voor in de natuur.
- Deuterium (H-2): Deuterium is een zwaardere isotoop van waterstof en wordt soms aangeduid als “zwaar waterstof”. Het heeft 1 proton en 1 neutron in de kern. Deuterium is niet-radioactief en komt in kleine hoeveelheden voor in natuurlijk voorkomend water (ongeveer 0,015% van al het water).
- Tritium (H-3): Tritium is een radioactieve isotoop van waterstof. Het heeft 1 proton en 2 neutronen in de kern. Tritium wordt niet van nature in grote hoeveelheden op aarde aangetroffen, maar wordt geproduceerd in kernreacties en wordt soms gebruikt in kernonderzoek en als tracer in wetenschappelijke studies.