hydrogen

hydrogen, brint, grundstof nr. 1, placeret i det periodiske systems 1. gruppe; atomtegn H. Gassen brint er opbygget af to hydrogenatomer, H₂, der er bundet sammen ved det fælles elektronpar. Det systematiske navn er dihydrogen, men den kaldes ofte blot hydrogen. Tidligere har grundstoffet på dansk været kaldt for vandstof (A.W. Hauch, 1794). Ordet brint er dannet 1814 af H.C. Ørsted.

Hydrogenatomet er opbygget af en atomkerne med én proton og én elektron i en bane (orbital) om kernen. I kernen kan der være 0, 1 eller 2 neutroner; disse isotoper har fået særlige navne hhv. protium (¹H), deuterium (tung brint, ²H eller D) og tritium (³H eller T). Det har også ved forsøg ved CERNs acceleratorer været muligt at fremstille antihydrogen (antibrint, H̅), hvor kernen er den negativt ladede antiproton, og hvor en antielektron (positron) befinder sig i en bane om kernen. Første gang antihydrogen blev observeret var i 1995, og i 2004 blev der fremstillet ca. hundrede tusinde antihydrogenatomer.

Hydrogen, der er det hyppigste grundstof i Universet, er en farveløs og lugtfri gas. Grundstoffet danner kemiske forbindelser med næsten alle andre grundstoffer, ligesom det indgår i stort set alle organiske forbindelser.

De ældste beretninger om brint handler om brændbar luft fra metaller og fremkom samtidig med opdagelsen og beskrivelsen af mineralsyrerne svovlsyre, saltsyre og salpetersyre omkring 1300. Henry Cavendish opsamlede i 1766 den brændbare luft og studerede den nærmere; dette regnes for hydrogens opdagelse, selvom Cavendish som sine forgængere opfattede gassen som stammende fra metallerne og mente, at den var det samme som flogiston.

Joseph Black viste i 1767, at en ballon fyldt med brændbar luft fra metaller steg til vejrs. Herved grundlagde han den senere anvendelse til ballon- og luftskibsfart, der indledtes med en ballonfærd af Jacques Alexandre César Charles i 1783. Blandinger af brændbar luft fra metaller og atmosfærisk luft kan eksplodere, når de antændes med en gnist; allerede Charles havde advaret mod denne risiko. Luftskibet Hindenburg's brand under landingen ved Lakehurst, New Jersey, USA, i 1937 satte en stopper for denne anvendelse af hydrogen.

Det var Joseph Priestley, der i 1781 opdagede, at der ved eksplosion dannes vand, men det var A.L. Lavoisier, der i 1783 gav den rette fortolkning: Hydrogen og oxygen er grundstoffer, og når de reagerer med hinanden, dannes der vand. Spaltning af vand i hydrogen og oxygen ved elektrolyse gennemførtes i 1800 af Anthony Carlysle (1768-1840) og William Nicholson.