Grundämne · referensblad

Väte

Väte (H) är grundämne 1. Det har en elektron och bildar under normala förhållanden H₂-gas; den enkla elektronstrukturen ligger bakom en ovanligt omfattande kemi.

Atomnummer1

Standardatomvikt[1.00784, 1.00811]

Grupp1

Period1

Blocks

Elektronkonfiguration1s1

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Väte har en enda elektron och inget inre elektronskal. Elektronen kan därför delta i kovalenta bindningar, avges eller ingå i starkt polariserade bindningar. Grundämnet passar därför inte enkelt in i alkalimetallernas kemi.

Elektronkonfigurationen 1s1 visar direkt vilken elektron som deltar i bindning. Den lilla atomstorleken och möjligheten till både polära och nästan opolära bindningar förklarar en stor del av den breda kemin.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Fritt väte förekommer som H₂-molekyler. I föreningar finns väte bland annat i vatten, syror, hydrider och organiska molekyler, där bindningen kan vara starkt polär eller nästan opolär.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är gas. Den angivna densiteten är 0.0899 g/L. Smältpunkten anges till 13.84 K (-259.3 °C). Kokpunkten anges till 20.27 K (-252.9 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var väte finns och används

På jorden finns väte främst bundet i vatten och organiska föreningar. Industriellt är det viktigt bland annat i ammoniakproduktion, raffinering och som energibärare.

I praktiken

Konkreta användningar

Vatten och livets kemi

Väte används eller studeras inom vatten och livets kemi. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Gödselproduktion

Väte används eller studeras inom gödselproduktion. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Oljeraffinering

Väte används eller studeras inom oljeraffinering. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Väte ligger i period 1, grupp 1 och s-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Litium, Beryllium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringtvåatomig icke-metall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturgas

Elektronskal1

Densitet0.0899 g/L

Smältpunkt13.84 K (-259.3 °C)

Kokpunkt20.27 K (-252.9 °C)

Pauling-elektronegativitet2.2

Första jonisationsenergi1 312 kJ/mol

Elektronaffinitet72.77 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av väte förknippas i denna historiska uppgift med Henry Cavendish. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten anges som intervallet [1.00784, 1.00811]. Naturliga prover kan variera något i isotopförhållande, så ett enda fast decimalvärde skulle dölja verklig variation.

Väte har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med väte beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.