Sjå kjelda til Hydrogen

{{Grunnstoff |
<!--for bruksrettleiing sjå [[Maldiskusjon:Grunnstoff]]-->
Grunnstoffnamn          = Hydrogen |
Kjemisk_symbol          = H |
Atomnummer              = 1 |
Venstre                 =  |
Hogre                   = [[Helium]] |
Opp                     =  |
Ned                     = [[Litium|Li]] |
Kjemisk_serie           = Ikkje-metall |
Gruppe                  = 1 |
Periode                 = 1 |
Blokk                   = s |
Tettleik                = 0,0899 |
Hardhet                 = n.a. |
Farge                   = Fargelaus |
Atommasse               = 1,00794 |
Atomradius              = 25 (53) |
Ioneradius              = 208 |
Ioneladning             = −1 |
Kovalent_radius         = 37 |
vanderWaals_radius      = 120 |
Elektronkonfigurasjon   = 1s<sup>1</sup> |
Elektron                = 1 |
Oksidasjonstrinn        = −1, '''+1''' |
Oksid                   = [[vatn]]; [[amfotært]] |
Krystallstruktur        = [[Heksagon]]al |
Tilstandsform           = Gass |
Smeltepunkt_K           = 14,025 |
Smeltepunkt_C           = −259,125 |
Kokepunkt_K             = 20,268 |
Kokepunkt_C             = −252,882 |
Molart_volum            = 11200 |
Fordampningsvarme       = 0,44936 |
Smeltevarme             = 0,05868 |
Damptrykk               = 209 |
Damptrykk_temperatur    = 23&nbsp;K |
Lydhastighet            = 1&nbsp;270 |
Lydhastighet_temperatur = 25&nbsp;°C |
Elektronegativitet      = 2,2 |
Varmekapasitet          = 14&nbsp;304 |
Elektrisk_konduktivitet = ''(?)'' |
Termisk_konduktivitet   = 0,1815 |
Ioniseringspotensial    = 1&nbsp;312 |
Isotoptabell            = 
<tr> <td>&sup1;H <td>'''99,985%''' <td colspan=4>''(stabil)'' </tr> 
<tr> <td>[[Deuterium|&sup2;H]] <td>0,015 % <td colspan=4>''(stabil)'' </tr> 
<tr> <td>[[Tritium|&sup3;H]] <td><small>10<sup>−16</sup>%–10<sup>−15</sup>%</small>
<td>12,33 [[år]] <td>[[Betastråling|β]]<sup>−</sup> <td>0,019 <td>&sup3;[[Helium|He]] </tr> 
<tr> <td><sup>4</sup>H <td>''(kunstig)'' <td><small>9,93696·10<sup>−23</sup></small> [[sekund|s]] <td>[[Nøytronstråling|n]] <td>2,910 <td>&sup3;H </tr>
<tr> <td><sup>5</sup>H <td>''(kunstig)'' <td><small>8,01930·10<sup>−23</sup></small> s <td>n <td>''(?)'' <td><sup>4</sup>H </tr>
<tr> <td><sup>6</sup>H <td>''(kunstig)'' <td><small>3,26500·10<sup>−22</sup></small> s <td>3·n <td>''(?)'' <td>&sup3;H </tr>
}}
'''Hydrogen''' (eldre òg '''vasstoff''' eller '''brenne''') er ein fargelaus, luktfri og ugiftig, men svært brennbar [[gass]]. Det er det lettaste av alle [[grunnstoff]] og har [[atomnummer]] 1 og symbolet '''H'''.

[[Fil:Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300.jpg|mini|200px|venstre|Lysstråler frå glødande hydrogengass gjev stjernesamlingar i [[galakse|spiralgalaksen]] NGC 1300 ein [[raud]]leg tone.]]
Hydrogen kan reagera med dei fleste andre grunnstoff. Det finst i [[vatn]], i alle organiske stoff og i alle [[organisme|organismar]]. Det er det vanlegaste grunnstoffet i [[universet]], og så godt som alle [[stjerne]]r i [[hovudserien]] består av hydrogen i [[plasma]]-fase.

Hydrogen blir brukt i stor skala i industrien. Viktige område er produksjon av [[ammoniakk]] for bruk i [[kunstgjødsel]], herding av
feitt og i [[oljeraffineri]] under produksjonen av fleire [[petroleum]]sprodukt, slik som [[propan]], [[diesel]] og flybrennstoff. Hydrogen blir òg mykje nytta som rakettbrennstoff, mellom anna i [[romferje|romferja]].

I laboratoriet kan ein laga hydrogen ved å la ei [[syre]] reagera med eit metall, til dømes [[sink]]. Når ein framstiller hydrogen kommersielt, skjer det vanlegvis ved å bryta ned [[naturgass]]. [[Elektrolyse]] av vatn er ein enkel, men lite effektiv metode. Forskarar prøver no å utvikla nye metodar som nyttar grøne [[alge|algar]] for hydrogenproduksjon.{{tr}}

== Spesielle eigenskapar ==

Hydrogen er det lettaste grunnstoffet. Den vanlegaste [[isotop]]en har berre eitt [[proton]] og eitt [[elektron]] og ingen [[nøytron]]. [[Smeltepunkt]]et og [[kokepunkt]]et til hydrogen er berre 14,02&nbsp;[[kelvin|K]] og 20,27&nbsp;K. Ved [[standard temperatur og trykk|standardforhold]] er hydrogen ein to-atomig [[gass]], H<sub>2</sub>. Under ekstremt høgt trykk – som finst i sentrum av [[gasskjempe]]r – går hydrogen over til å bli eit flytande [[metall]] (sjå [[metallisk hydrogen]]). Under det ekstremt låge trykket som ein finn i [[verdsrommet]], har hydrogen ein tendens til å eksistera som enkeltatom sidan konsentrasjonen er for låg til at reaksjonar mellom einskildatom er sannsynlege.

Viss det er nok hydrogen i eit område av universet kan det oppstå skyer av H<sub>2</sub>, som i neste omgang kan føra til [[stjernefødsel|stjernefødslar]]. Dette grunnstoffet spelar ei viktig rolle som energikjelde for universet gjennom [[kjernefusjon]] i stjerner, anten [[proton-proton reaksjon]] eller [[karbon-nitrogen syklus]].

== Bruk ==
[[Fil:Mazda RX8 hydrogen rotary car 1.jpg|mini|venstre|Ein [[Mazda RX-8]] som går på hydrogen.]]
Store mengder hydrogen trengst industrielt, særleg i [[ammoniakk]]-produksjon, i [[hydrogenering]] av [[feitt]] (herding) og [[olje]]r, og i produksjon av [[metanol]] (tresprit). Hydrogen blir òg brukt i [[hydrodealkylering]], [[avsvovling med hydrogen]] og [[hydrokrakking]].

=== Som energiberar ===
Sidan forbrenning av hydrogen berre gjev vassdamp som avfall, og difor ikkje forureinar, er det stor interesse for hydrogen som energiberar. Hydrogen førekjem likevel knapt i rein form på jorda. Når hydrogen skal nyttast som brensel, lyt ein fyrst nytta andre energikjelder for å laga hydrogenet. 

Hydrogen kan mellom anna nyttast som brensel i [[forbrenningsmotor]]ar, [[rakettmotor]]ar og i hydrogen-[[brensleceller]]. Brensleceller der hydrogen og [[oksygen]] reagerer og danner vatn, er interessante for produksjon av elektrisk kraft, der ein treng ein høg energi til vekt-brøk. Det blir mellom anna forska på å nytta slike brensleceller som energikjelde i køyrety.

=== Anna bruk ===

* Hydrogen blir nytta i produksjon av [[saltsyre]], i [[sveising]], og i [[reduksjon]] av metallisk [[malm]]. 
* Flytande hydrogen er brukt i [[kryogenisk]] forsking, mellom anna på [[superkonduktivitet|superleiarar]]. 
* [[Deuterium]] (hydrogen-2), ein [[isotop]] av hydrogen, blir brukt i kjernereaksjonar som ein moderator for å bremsa ned [[nøytron]], vanlegvis i form av [[tungtvatn]]. 
* Deuteriumsamansetjingar blir òg nytta innan [[kjemi]] og [[biologi]] i studiar av [[isotopeffekt]]ar.
[[Fil:ZR3 USS Los Angeles upright.jpg|mini|Luftskipet USS Los Angeles (ZR-3) i ei noko uheldig stilling, då halen plutseleg ville høgare enn resten.]]
* [[Tritium]] (hydrogen-3), som blir produsert i [[kjernereaktor]]ar, blir brukt som del av sprengladninga i [[hydrogenbombe]]r. Det blir òg brukt som strålingskjelde, til dømes i sjølvlysande måling.

=== Tidlegare bruk ===
Sidan hydrogen er fjorten og ein halv gong lettare enn luft, blei det tidlegare brukt for å gje oppdrift til [[ballong]]ar og [[luftskip]]. Dette tok brått slutt etter [[Hindenburg]]-katastrofa, der eit slikt luftskip forulukka i ein valdsam brann.

== Historie ==

Hydrogen blei oppdaga som eit eige stoff ved eit tilfelle i 1766, då [[Henry Cavendish]] eksperimenterte med [[kvikksølv]] og [[syre]]. Sjølv om han feilaktig meinte at det stamma frå kvikksølvet, og ikkje frå syra, klarte han likevel å skildra mange av eigenskapene til stoffet nøyaktig.

[[Antoine Lavoisier]] prova at dette stoffet og [[oksygen]] saman laga [[vatn]], og gav det namnet ''hydrogen'', vassmakar, frå gresk hudôr (vatn) og gennen (skapa).

== Førekomst ==

Hydrogen er det vanlegaste [[grunnstoff]]et i [[universet]], og utgjer 75 % av normal materie etter [[masse]] og over 90 % etter talet på [[atom]]. Grunnstoffet finst i store mengder i [[stjerne]]r og [[gassplanet]]ar.

I forhold til den store førekomsten elles i universet er reint hydrogen svært sjeldant i [[atmosfæren]] på [[Jorda]]. Den mest vanlege kjelda til hydrogen på Jorda er [[vatn]] som består av to delar hydrogen og ein del [[oksygen]] (H<sub>2</sub>O). Andre kjelder er de fleste former for organisk materie, [[olje]] og [[naturgass]]. 

Hydrogen kan utvinnast på fleire måtar. Vassdamp vil ved høg temperatur reagere med [[kol]] eller [[hydrokarbon]] som olje eller metan og danne ei blanding av <math>CO</math>, <math>CO_2</math> og hydrogen, <math>H_2</math>. I dag blir hydrogen oftast produsert frå metan. Ein kan og produsere hydrogen med elektrolyse av vatn. Dette er langt dyrare enn hydrogen laga frå metan. Tidlegare laga [[Norsk Hydro]] hydrogen på denne måten på [[Rjukan]], basert på rikeleg tilgang på vasskraft. 

I laboratoriesamanheng kan hydrogen lagast av syrer som reagerer med uedle metall slik som sink, frå aluminium og [[natriumhydroksid]] (natronlut, kaustisk soda) eller [[kaliumhydroksid]] (kalilut).

== Kjemiske sambindingar ==

Hydrogen dannar kjemiske sambindingar med dei fleste andre grunnstoff. Hydrogen har ein middels [[elektronegativitet]] på 2,2 og kan vera det minst metalliske eller det mest metalliske stoffet i desse sambindingane. Førstnemnde kallast [[hydrid]] og er oftast sambindingar mellom hydrogen og [[metall]], der hydrogen finst anten som H<sup>-</sup> [[ion]]ar eller som eit oppløyst stoff inni det andre grunnstoffet (f.eks. [[palladium]]-hydrid). Sistnemnde er helst [[kovalent binding|kovalente sambindingar]], då H<sup>+</sup> ionet berre ville vera ei kjerne med eit [[proton]] som ville ha ein sterk tendens til å tiltrekkja seg [[elektron]]. Begge variantar dannar [[syre]]r, men i sure løysingar førekjem ion som H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> i det proton festar seg til andre [[molekyl]].
<!--Hmm... Den siste setninga er ikkje helt god. Bør fiksast.-->

I luft reagerer hydrogen med [[oksygen]] og dannar [[vatn]], H<sub>2</sub>O. Det blir frigjort mykje [[energi]], og reaksjonen er [[eksplosjon]]sarta. [[Deuterium]]-oksid, eller D<sub>2</sub>O, blir vanlegvis kalla [[tungtvatn]]. Hydrogen inngår òg i ei mengd sambindingar med [[karbon]]. Fordi slike sambindingar utgjer hovudbestanddelen av alle kjende levande organismar kallar ein dei [[organisk sambinding|organiske sambindingar]], og læra om desse kallar ein [[organisk kjemi]].

== Tilstandsformer ==

Under normale forhold er hydrogengass ei blanding av to ulike slag [[molekyl]] som har ulikt [[spinn]] i [[atomkjerne]]en. Dei to formene blir kalla orto- og para-hydrogen (dette er ikkje det same som [[isotop]]ar, sjå nedanfor). I orto-hydrogen er kjernespinnet parallelt (dannar ein [[triplett]]), mens det i para-hydrogen er antiparallelt (dannar ein [[singlett]]). Ved [[standard temperatur og trykk|standardforhold]] består hydrogen av ca. 25 % av para-forma og 75 % av orto-forma, den såkalla normale forma. Likevektsforholdet mellom dei to er [[temperatur]]avhengig, men fordi orto-forma har høgare [[energi]] er ho ikkje stabil i rein tilstand. Ved låge temperaturar, kring kokepunktet til hydrogen, finst nesten utelukkande para-forma. 

Forvandlinga mellom dei to formene er ein treg prosess, og viss hydrogen blir nedkjølt og [[kondensering|kondensert]] raskt, blir ein stor del av orto-forma oppretthalden. Dette har stor verknad for industriell framstilling og lagring av flytande hydrogen fordi orto-para forvandlinga frigjer meir varme enn [[fordampningsvarme]]n, og mykje hydrogen kan gå tapt ved [[fordamping]] fleire dagar etter kondenseringa. Derfor brukar ein [[katalysator]]ar for orto-para forvandlinga under nedkjøling av hydrogen.

Dei to formene har òg litt forskjellige [[fysikk|fysiske]] eigenskapar. Til dømes er [[smeltepunkt]]et og [[kokepunkt]]et til para-hydrogen omtrent 0,1&nbsp;[[kelvin|K]] lågare enn for orto-hydrogen.

== Isotopar ==

Det er tre alminneleg kjende [[isotop]]ar av hydrogen:

# Den vanlegaste isotopen, [[protium]] (&sup1;H), har eitt [[proton]] og ingen [[nøytron]] i kjernen. Denne isotopen er stabil og utgjer 99,985 % av naturleg hydrogen.
# Tungt hydrogen, [[deuterium]] (&sup2;H eller [[deuterium|D]]), har eitt proton og eitt nøytron. Denne isotopen er òg stabil og utgjer ca. 1/6400 eller 0,015 % av naturleg hydrogen. Forholdstalet mellom deuterium og protium blir fastsett ut frå [[VSMOW]] standard vann. Ca. 1/3200 av naturleg vann er «halvtungt» vann, DHO, og ein endå mindre del er [[tungtvatn]], D<sub>2</sub>O.
# Supertungt hydrogen, den [[radioaktiv]]e isotopen [[tritium]] (&sup3;H eller [[tritium|T]]), har eitt proton og to nøytron. I naturleg hydrogen finst eitt [[atom]] av tritium blant 10<sup>17</sup> – 10<sup>18</sup> atom av vanleg hydrogen. [[Halveringstid]]a til tritium er 12,35&nbsp;år.

Hydrogen er det einaste grunnstoffet der isotopane har ulike namn. Symbola [[deuterium|D]] og [[tritium|T]] er likevel ikkje offisielt anerkjent.

Vidare er det blitt framstilt ei lita mengd kunstige, tyngre isotopar av hydrogen med 3-6 nøytron i kjernen. Desse isotopane har [[halveringstid]]er på om lag 10<small><sup>−23</sup></small>–10<small><sup>−22</sup></small> [[sekund]], og det er berre laga nokre få enkeltatom av kvar. Dei er framstilte ved at naturlege isotopar (&sup2;H, &sup3;H) blir bombarderte med atomkjernar frå t.d. deuterium (&sup2;H), tritium (&sup3;H) eller [[helium]]isotopen <small><sup>8</sup></small>He.

== Farar ==

Hydrogen er ein svært brennbar gass og dannar [[eksplosjon|eksplosive]] blandingar med [[oksygen]] eller [[luft]]. Stoffet reagerer òg kraftig med [[klor]] og [[fluor]], og då oppstår [[saltsyre]] og [[flussyre]].

== Sjå òg ==
* [[Periodesystemet]]
* [[Isotoptabell]]
* [[Hydrogenbinding]]
* [[Hydrogenatomet]]
* [[Antihydrogen]]
* [[Hydrogenbil]]

== Bakgrunnsstoff ==
{{Commonskat|Hydrogen}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/H/index.html WebElements.com - Hydrogen]
* [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/H.html EnvironmentalChemistry.com - Hydrogen]
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele001.html It's Elemental - Hydrogen]
<!--* [http://www2.bnl.gov/ton/cgi-bin/nuclide?nuc=H Table of Nuclides - Hydrogen]-->
{{tidlegare utvald|år=2005|}}
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Hydrogen| ]]
[[Kategori:Reduksjonsmiddel]]
[[Kategori:Kjølemiddel]]
[[Kategori:Kjernefysisk fusjonsbrensel]]
[[Kategori:Gasstransmitterar]]
[[Kategori:Toatomige ikkje-metall]]
[[Kategori:Grunnstoff]]