Dieser Artikel ist die Fortsetzung von diesem Artikel.
Kurz nach dem Urknall, als ALLES began, sind Quarks und Gluonen entstanden, die ersten Elementarteilchen. Und es war heiß. Es herrschten unvorstellbar hohen Temperaturen. Bei solchen Temperaturen gab es noch die Materie nicht. Die Quarks und Gluonen befanden sich in einem Zustand, den die Physiker als Quark-Gluon-Plasma bezeichnen. In diesem Zustand waren die Elementarteilchen frei. Normalerweise sind Elementarteilchen aneinander gebunden und formen Protone, Neutrone und somit Atomkerne. Aber nicht bei den extrem hohen Temperaturen, wie sie beim Urknall herrschten. Und genau dieser Zustand der Quark-Gluon-Plasma's herrschte ganz am Anfang, sofort nach dem Urknall, aber noch bevor es Universum, Planeten, Menschen und Midlife-Krise gab.
Der Zustand des Quark-Gluon-Plasma's dauerte aber sehr kurz. Man schätzt den Dauer auf 3*10⁻²³ s. Danach kühlte sich die Plasma grad noch so ab, dass Quarks und Gluons sich zu den ersten Teilchen verbunden haben, die den Atomkern aufbauen: Protonen und Neutronen. Und das allererste Element, das dabei entstanden ist war Wasserstoff. Wir können mit Sicherheit sagen: Wasserstoff ist das älteste Element im Universum. Er ist nur ein Paar Milisekunden älter als der Urknall-Erreignis selbst.
Wasserstoff ist der einfachste Element überhaupt: ein Proton, ein Elektron, keine Neutrone, noch einfacher geht es nicht. Wasserstoff ist mit Abstand das häufigste Element im Universum. Die Masse des heutigen Universums besteht mit 75% aus Wasserstoff. Am Anfang nach dem Urknall gab es aber nur Wasserstoff. Mit dem Wasserstoff begann die chemische Evolution, in deren Verlauf sich aus Wasserstoff die restlichen Elementen entwickelten. Wasserstoff hat somit alles im Universum geformt, ALLES.
Der normale Wasserstoff (= Hydrogenium = Protium) hat keine Neutrone. Im Laufe der nächsten Jahren nach dem Urknall haben einige Wasserstoff-Atome Neutrone eingefangen. Hat ein Wasserstoffatom ein Neutron eingefangen, wurd er zum Deuterium. Alles ist noch in Ordnung. Deuterium ist einfach nur ein schwereres Wasserstoff. Fängt Deuterium noch einen Neutron ein (oder ein Wasserstoffatom gleich zwei Neutrone) verwandelt er sich ins Tritium und wird hoch radioaktiv. Wegen seiner Radioaktivität wird Tritium in Kernreaktoren (das ist gut) und Wasserstoffbomben (überhaupt nicht gut) eingesetzt.
Wasserstoff ist ein Gas und er füllt sich ganz wohl in seiner Haut als Gas. Er bleibt gasförmig sogar bei einer Abkühlung bis auf -252,14°C. Von allen heutzutage bekannten Elementen, hat Wasserstoff die kleinste Dichte, so klein, dass man sie kaum ernst nehmen kann, so etwa 89,9 mg/L. Für diejenigen, die es wissenschaftlicher haben wollen, sind es 8,99*10⁻⁵ g/cm³.
Schaut euch mal Wasserstoff an: ein Gas, keine Farbe, kein Geschmack, kein Geruch, biologisch inert ... bei dem ist gar nichts los , einfach nur noch langweilig, absolute Spaßbremse ... würde man meinen.
Diese langweilige Nudel von einem Gas ist aber gar nicht mal so langweilig! Die erste heftige Eigenschaft vom Wasserstoff: er kann sich in Metallen lösen. Sich lösen...in Metallen... . Daraus entstehen harte Lösungen, die man Metalhydride nennt und für die Einsatzbandbreite gibt. Wasserstoff wird sehr gerne als Katalysator verwendet: kommt z.B. Wasserstoff in Kontakt mit Palladium, entzündet sich Palladium ohne dafür irgendwas extra tun zu müssen. Wasserstoff bildet mit Nickel NiMH (Nickel Metal Hydrid) in wiederaufladbaren Batterien.
Es ist aber nicht das, was Wasserstoff so wichtig macht. Wasserstoff hat sich mit Sauerstoff zusammengetan und diese Partnerschaft hat das Wasser hervorgebracht. Kohlenstoff hat das Leben geschaffen, schön und gut. Aber ohne Wasserstoff gäbe es nicht mal Kohlenstoff. Wasserstoff evolvierte zum Kohlenstoff im Laufe der Zeit nach dem Urknall. Auch Sauerstoff entstand aus Wasserstoff. Und nur mit Wasserstoff kann Sauerstoff das Wasser bilden. Wie es aussieht, hat Wasserstoff die Grundlagen für die Entstehung des Lebens geschaffen und das Leben überhaupt erst ermöglicht! Auch Kohlenstoff ist absolut hilflos ohne Wasserstoff. Kohlenstoff kann nur zusammen mit Wasserstoff Proteine, Fettsäure, Hormone und den Rest der organischen Verbindungen bilden.
Wasserstoff hat einen ziemlich explosiven Charakter. Er ist in Verbindung mit Sauerstoff nur als Wasser harmlos, nett und lebenswichtig. Als reines Gas ist Wasserstoff nicht mehr harmlos. Bringt man reines Wasserstoff mit reinem Sauerstoff zusammen, entsteht schon das Wasser, aber in Kombination mit einer Explosion (Knallgas-Reaktion), die als Special Effect jede Chemievorlesung begleitet. In Verbindungen mit Nicht-Metallen, kann Wasserstoff sich erst recht austoben und seine unfreundliche Seite zeigen: alle solche Verbindungen sind leichtflüchtige und giftige Gase.
Wasserstoff kann noch fieser werden. Er hat nur ein einziges Elektron. Wenn man Wasserstoff in eine Lösung hineinbringt, wird alles in der Lösung dem Wasserstoff sein einziges Elektron wegnehmen und Wasserstoff wird aus Rache zu einem Proton (H⁺) in dieser Lösung. Ja, Proton. Erinnert ihr euch, dass Wasserstoff nur ein Proton und ein Elektron hat? Nimm Wasserstoff sein Elektron weg, bleibt nur ein Proton übrig. Und wenn eine Lösung viel von H⁺ hat, wird sie zu einer Säure, die je nach ihrer Stärke Metallen lösen kann.
Nimm ein normales Wassermolekül H2O und füge ihm noch ein Molekül Sauerstoff hinzu und du bekommst Wasserstoffperoxid. Wozu das Zeug nur nicht fähig ist: Desinfektionsmittel mit 100% Wirkung auf Mikroorganisme, Bleichmittel, es ist ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel gleichzeitig, dabei ist es weder eine Säure noch eine Base.
Ach ja, Wasserstoff hat nicht nur dafür gesorgt, dass es uns gibt, sondern auch dafür, dass wir nicht ausseinander fallen. Das Wasser, Proteine, Fettsäure, Kohlenhydrate ... unsere DNA und die gesamte organische Welt, sie alle werden vom Wasserstoff durch Wasserstoff-Brücken zusammengehalten.
Wasserstoff ist das leichteste Element, das es gibt. Ein elementarer Opa, so alt wie der Urknall, mit viel Persönlichkeiten.
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