Waterstof – het lichtste element

 

Waterstof is het lichtste element. Laten we eens kijken wat jij weet over het eerste element van het periodiek systeem.

Waterstof heeft 3 isotopen. Welke van onderstaande is GEEN isotoop van waterstof?

Correct! Wrong!

Protium is het meest voorkomende isotoop met een abundantie van 99,98%. Het bevat een proton en geen neutron. Proton is het kation (positieve ion) van waterstof minus het elektron. Het heeft als formule H+. Deuterium bevat 1 neutron en `proton. Tritium heeft 2 neutronen en 1 elektron. In de film “Spiderman 2” wordt gezegd dat Tritium zeer zeldzaam is maar dat is niet juist. Op Antarctica wordt heel veel tritium gevonden en dat wordt gebruikt bij wetenschappelijk onderzoek.

Onder welk blok wordt waterstof geplaatst in het periodiek systeem?

Correct! Wrong!

De elektronenconfiguratie van waterstof is 1s^1. Alle transitie metalen zijn ondergebracht in blok d en alle lanthaniden en actiniden zijn f blok-elementen.

Welke van onderstaande beweringen is NIET correct

Correct! Wrong!

Ofschoon waterstof aan het begin van groep 1 staat in het periodiek systeem is het gene aardalkali metaal. De groep 1 elementen zijn Lithium (Li), natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs) en Francium (Fr). 75% van de massa van het heelal is waterstof en de drie isotopen van waterstof zijn protium, deuterium en tritium. Het woord waterstof komt uit het oud Grieks: “watervormend”.

Waterstof gas kan worden gemaakt door een actief metaal te mengen met een sterk zuur

Correct! Wrong!

Voorbeelden van sterke zuren zijn zoutzuur, zwavelzuur en salpeterzuuur. Bijvoorbeeld de reactie tussen zink en zoutzuur is Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2

Bij dit proces wordt waterstof gas toegevoegd aan onverzadigde componenten die met behulp van een katalysator zoals platina verzadigde componenten opleveren. Hoe noemen we dit proces?

Correct! Wrong!

Naast platina worden ook palladium, rhodium en ruthenium gebruikt als katalysator in hydrogeneringen. Dehydrogenering is het omgekeerde van hydrogenering, dan wordt waterstof verwijderd uit een verbinding.

Waterstof kan gemaakt worden door de elektrolyse van water. In welke verhouding wordt er waterstof en zuurstof gemaakt?

Correct! Wrong!

De molecuulformule voor water is H2O dus de verhouding waterstofgas staat tot zuurstofgas is 2:1. Elektrolyse wordt zelden gedaan omdat het een dure methodiek is om commercieel waterstof te produceren. Het zuiveren van bijvoorbeeld aardgas is veel goedkoper.

In welk van onderstaande moleculen komen geen waterstofbruggen voor?

Correct! Wrong!

Waterstofbruggen zijn heel erg sterk en moeilijk te breken. Waterstofbruggen worden bijvoorbeeld gevormd tussen watermoleculen en dat zorgt voor een hoog kookpunt van water.

Waterstof speelt een belangrijke rol in de kwantummmechanica omdat het het enige element is waarvan het energieniveau met een van onderstaande vergelijkingen kan worden opgelost?

Correct! Wrong!

De Schrödinger vergelijking is een hele complexe wiskundige vergelijking die de verdeling van het elektron van een waterstofatoom in zijn baan beschrijft. De vergelijking kan alleen worden opgelost door supercomputers waarbij de berekening dagen kan duren.

Tegenwoordig vworden ballonnen gevuld met helium in plaats van met waterstof maar helium is zwaarder dan waterstof. Waarom dan we dit dan toch?

Correct! Wrong!

Beroemd zijn de zeppelins die in het verleden vlam vatten als gevolg van het ontbrandbare waterstofgas waarmee ze werden gevuld.

Met behulp van een deeltjesversneller heeft CERN in Zwitserland als eerste antiwaterstof geproduceerd.

Correct! Wrong!

Een typisch waterstofatoom bestaat uit een neutron, een proton en een elektron. Een antiwaterstofatoom bestaat uit een positron en een antiproton. Antiwaterstof is de antimaterie voor waterstof. Als je deze beide deeltjes laat botsen komen er enorme hoeveelheden energie vrij.