Belangrijk verschil - Atoomwaterstof versus ontluikende waterstof
Waterstof is een chemisch element. Het is het eerste chemische element dat terug te vinden is in het periodiek systeem der elementen (in de groep 1, periode 1). Elk chemisch element heeft zijn eigen symbool. Het chemische symbool van waterstof is H. Elke isotoop van waterstof bevat één proton in zijn atoomkern. Het atoomnummer van waterstof is dus 1. Het is het lichtste element dat op aarde te vinden is. Atoomwaterstof en ontluikende waterstof zijn twee termen die in de chemie worden gebruikt om hetzelfde waterstofelement in verschillende toepassingen te identificeren. Het belangrijkste verschil tussen atomaire waterstof en ontluikende waterstof is dat één waterstofatoom of waterstof verkregen door dissociatie van moleculaire waterstof bekend staat als atomaire waterstof, terwijl ontluikende waterstof verwijst naar waterstof dat vrijkomt tijdens een chemische reactie.
Wat is atoomwaterstof?
Waterstof verkregen door dissociatie van moleculaire waterstof staat bekend als atomaire waterstof. Daarom is atomaire waterstof geïsoleerde waterstof. Een waterstofatoom bevat één positief geladen proton in de kern en een negatief geladen elektron dat via Coulomb-krachten aan de kern is gebonden. Als we kijken naar het voorkomen van atomaire waterstof, is ongeveer 70-75% van de normale materie in het universum atomaire waterstof.
Figuur 1: Atomaire structuur van Protium
Atomaire waterstof is zeer zeldzaam op de aardkorst vanwege zijn hoge reactiviteit en energie. Atoomwaterstof heeft de neiging om moleculaire waterstof (H2) of andere verbindingen te vormen om een lagere energietoestand te krijgen die stabiel is.
Atomaire waterstof is te vinden in drie belangrijke isotopen. Isotopen zijn atomen van hetzelfde chemische element die hetzelfde aantal protonen hebben maar een verschillend aantal neutronen (of neutronen ontbreken). Er zijn drie belangrijke isotopen: Protium, Deuterium en Tritium. Protium heeft geen neutronen in zijn atoomkern; Deuterium heeft één neutron, terwijl tritium er twee heeft. Protium is de meest voorkomende isotoop.
Het enige elektron in atomaire waterstof is bezet in een s-orbitaal. Atoomwaterstof kan sigma-covalente bindingen vormen, maar geen pi-bindingen omdat er geen p-orbitalen zijn. De ionische vorm van atomaire waterstof is waterstofion, dat zijn elektron mist. Het is een kation. Het chemische symbool voor het waterstofion is H+
Bereiding van atoomwaterstof
Er zijn twee methoden om atomaire waterstof te verkrijgen.
Thermische dissociatiereacties
Hier wordt moleculaire waterstof (H2) tot een zeer hoge temperatuur verhit tot ongeveer 500°C. Dan dissociëren de waterstofmoleculen in atomaire waterstof. Dit is echter nog steeds een theoretische benadering
Elektrische ontladingsmethode
Dit gebeurt bij een druk van 0,1 – 1,00 mmHg in een elektrische ontladingsbuis. Het systeem wordt bediend met moleculaire waterstof (waterstofgas). Wolfraamelektroden worden gebruikt om de elektrische ark voor te bereiden
Wat is waterstof in wording?
De term waterstof in wording wordt gebruikt om waterstof aan te duiden dat vrijkomt tijdens een chemische reactie. Aangenomen wordt dat waterstof die vrijkomt tijdens de voortgang van een chemische reactie zich aanvankelijk in de atomaire toestand bevindt; het wordt vervolgens gecombineerd om moleculaire waterstof te vormen en vrij te komen als waterstofgas (anders zal deze atomaire waterstof reageren met enkele andere beschikbare ionen). Bijvoorbeeld
Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2[H]
Wat zijn de overeenkomsten tussen atoomwaterstof en ontluikende waterstof?
- Beide zijn geïsoleerde atomaire toestanden van waterstof.
- Beide soorten zijn zeer reactief en energiek.
Wat is het verschil tussen atoomwaterstof en waterstof in wording?
Atomaire waterstof versus ontluikende waterstof |
|
| Atoomwaterstof verwijst naar waterstof verkregen door dissociatie van moleculaire waterstof. | Nascent waterstof verwijst naar waterstof dat vrijkomt tijdens een chemische reactie. |
| Toepassing | |
| Atomaire waterstof is een geïsoleerde vorm van waterstof, die zeer reactief en energetisch is; het is een belangrijk onderdeel van het universum. | Waterstof in wording is de initiële atomaire toestand van waterstof die wordt gevormd tijdens een chemische reactie. |
Samenvatting - Atoomwaterstof versus ontluikende waterstof
Atomaire waterstof is de geïsoleerde vorm van het chemische element waterstof. Ontluikende waterstof is ook een geïsoleerde vorm van waterstof. Maar deze twee termen zijn verschillend in hun toepassing. Het belangrijkste verschil tussen atomaire waterstof en ontluikende waterstof is dat één waterstofatoom of waterstof verkregen door dissociatie van moleculaire waterstof bekend staat als atomaire waterstof, terwijl de term ontluikende waterstof wordt gebruikt om waterstof te noemen dat vrijkomt tijdens een chemische reactie.
