Se kilde til Brint

{{infoboks grundstof
|Navn = Hydrogen
|Symbol = H
|ForrigeStof = -
|NæsteStof = [[Helium]]
|StofOver = -
|StofUnder = [[Lithium|Li]]
|Billede = H,1.jpg
|Udseende = Farveløs gas
| Navneliste = Hydrogen
| Atomnr = 1
| Masse = 1,00794(7)
| Serie = 
| Gruppe = 1
| Periode = 1
| Blok = s
| eKonfig = 1s<sup>1</sup>
| eSkaller = 1
| AtomRadius = 25
| KovalentRadius = 37
| VdWRadius = 120
|Kemiske = ja
| OxTrin = '''1''', −1
| Elektroneg = 2,20
|Fysiske = ja
| Tilstand = gas
| Krystalstruktur = hexagonal
| Massefylde = 
| MassefyldeVæske = 
| MassefyldeGas = 0,08988
| Smeltepkt = −259,14
| Kogepkt = −252,87
| KritiskPkt = −240,18&nbsp;°C, 1,239 MPa
| Smeltevarme = (H<sub>2</sub>) 0.117
| Fordampningsvarme = (H<sub>2</sub>) 0.904
| Varmekapacitet = (H<sub>2</sub>)28.836
| Varmeledning = 0,1805 W/(m·K)
| Varmeudvidelse = 
| Resistivitet = 
| MagnetEgen = 
|Mekaniske = 
| YoungsModul = 
| ForskydModul = 
| KompresModul = 
| Poissons = 
| HårdhedMohs = 
| HårdhedVickers = 
| HårdhedBrinell = 
|ID = ja
| CAS-nummer = 1333-74-0
| E-nummer = E-949
}}
[[Fil:Hydrogen Deuterium Tritium Nuclei Schmatic-en.svg|thumb|Tre naturligt forekommende isotoper af hydrogen. Da alle tre har én [[proton]] er de alle hydrogen (brint).]]
'''Brint''' eller '''hydrogen''' ([[Græsk (sprog)|græsk]] ''hydōr'' "vand" og ''genes'' "skaber") er et [[grundstof]] med [[atomnummer]] 1 i [[det periodiske system]].

Brint er luftformigt ved [[Jordens atmosfære|atmosfærisk]] [[tryk (fysik)|tryk]]. Fri brint optræder som brintmolekyler, H<sub>2</sub>. Brint er brændbart. Brint kan også bruges som [[brændstof]] for f.eks. [[biler]].

Brint er et af de få brændstoffer, der har højere brændværdi end [[olie]] og [[benzin]], og det bruges derfor som raketbrændstof i bl.a. de amerikanske [[rumfærge]]rs interne hovedmotorer. Brint indgår også som væsentlig bestanddel i de [[molekyle]]r, som [[olie]] og [[benzin]] består af. Ved [[forbrænding]] af brint dannes [[vand]].

Det er blevet anslået, at brint udgør omkring 3/4 af den kendte del af universets masse. På [[Jorden]] findes brint primært bundet til andre grundstoffer som i vand og [[organisk materiale]]. Der findes en lille smule fri brint i [[Jordens atmosfære]] (ca. 1 [[parts per million|ppm]] efter volumen). Fri brint fremstilles bl.a. ved [[elektrolyse]] af vand.

Det danske navn ''brint'' er dannet i [[1814]] af [[Hans Christian Ørsted|H.C. Ørsted]] af ordet ''brænde'', ældre og [[dialekt|dial.]] også ''brinne'' (sammenlign ''[[ilt]]''). Tidligere blev det kaldt ''vandstof'', der ligesom tysk ''Wasserstoff'' er en direkte oversættelse af det græsk-latinske ''hydrogenium''.

== Brintatomet ==
'''Brintatomet''' er det simpleste af alle [[atom]]er og har derfor spillet en nøglerolle i [[atomfysik]]kens udvikling.

Brintatomet består af en [[proton]] og en [[elektron]]. Brintatomets kappe rummer altså kun én eneste elektron – større atomer indeholder flere elektroner, hvilket komplicerer den fysiske beskrivelse betydeligt. Brintatomets [[atomkerne|kerne]] kan udover protonen indeholde op til to [[neutron]]er, men deres eventuelle tilstedeværelse ændrer kun brintatomets egenskaber marginalt.
[[Fil:Emissions Spectra.webm|thumb|Hydrogen Spectrum Test]]
Brintatomet holdes sammen af den [[elektricitet|elektriske]] tiltrækning mellem den positivt ladede proton og den negativt ladede elektron. Størrelsen af den tiltrækkende kraft er givet ved [[Coulombs lov]]: <math>F = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{e^2}{r^2}</math>, hvor <math>e</math> er elementarladningen, <math>r</math> er afstanden mellem elektron og proton, og <math>\varepsilon</math> er [[vakuumpermittivitet]]en. Da elektronen er næsten 2000 gange lettere end protonen, kan man med god tilnærmelse antage, at protonen ligger stille, eller rettere at elektronen følger protonen i den bevægelse, som brintatomet som helhed måtte udføre. Problemet er altså at bestemme, hvordan elektronen bevæger sig i forhold til kernen. Brintatomets stabilitet er imidlertid uforklarlig, hvis man holder sig inden for rammerne af den klassiske [[elektromagnetisme]]. I planetmodellen for brintatomet antages elektronen at udføre en [[jævn cirkelbevægelse]] om kernen, men da [[acceleration]]en i en sådan bevægelse er forskellig fra nul, ville elektronen udsende elektromagnetisk stråling og gradvis spiralere ind i kernen.

=== Bohrs model for brintatomet ===
{{Uddybende|Bohrs atommodel}}
[[Fil:HAtomOrbitals.png|thumb|Visualisering af elektronskyen om brintatomets kerne. Brintatomet har diskrete energiniveauer (voksende nedefter: ''n'' = 1, 2, 3,...). Elektronens impulsmoment er også kvantiseret (voksende mod højre: ''s'', ''p'', ''d'',...). Lyse områder svarer til stor sandsynlighedstæthed.]]

[[Niels Bohr]] løste problemet i 1913 ved at gøre nogle [[kvantisering]]santagelser. Ifølge hans model kan brintatomet kun befinde sig i såkaldte stationære tilstande svarende til et diskret sæt af energiniveauer. Man kan beregne energien i den <math>n</math><nowiki>'</nowiki>te stationære tilstand vha. formlen <math>E_n = -\frac{E_0}{n^2}</math>,
hvor <math>E_0</math> er lig 13,6 [[elektronvolt]] (eV), og <math>n</math> er et [[naturlige tal|naturligt tal]]. Heraf følger bl.a. at brintatomets energi i grundtilstanden svarende til <math>n=1</math> er <math>-13,6</math> eV. Man skal altså tilføre brintatomet 13,6 eV for at [[ion]]isere det.

I hver af de stationære tilstande antager den gennemsnitlige afstand fra elektronen til kernen en bestemt værdi. Man kan beregne brintatomets radius i den '<math>n</math><nowiki>'</nowiki>te tilstand vha. formlen <math>r_n = n^2 a_0</math>, hvor <math>a_0</math> er lig 0,529 [[ångstrøm]] (Å). I grundtilstanden er den gennemsnitlige afstand fra elektronen til kernen altså 0,529 Å.

Ikke alene er [[energi]]en kvantiseret, men elektronens [[impulsmoment]] er det også. Det viser sig, at der i den <math>n</math>'te stationære tilstand er <math>n</math> mulige værdier af impulsmomentet, nemlig <math>L = \frac{lh}{2\pi}</math>, hvor <math>h</math> er [[Plancks konstant]], og <math>l = 0,\ldots, n-1</math>. I større atomer svarer forskellige værdier af <math>l</math> til forskellige energiniveauer, men i brintatomet afgøres energien alene af hovedkvantetallet <math>n</math>. Impulsmomentet har imidlertid betydning for, hvor man kan forvente at antræffe elektronen, hvis man foretager en måling af dens position. <math>l = 0</math> svarer til [[sfærisk symmetri]]. I denne tilstand er der endda en vis sandsynlighed for at elektronen befinder sig inde i kernen.

=== Brintatomets linjespektrum ===

Bohrs atommodel forudsiger korrekt [[bølgelængde]]rne af det [[lys]], som findes i brintatomets [[linjespektrum]]. Brintatomet kan overgå fra en stationær tilstand (<math>n</math>) til en anden (<math>m</math>) ved [[absorption af stråling]] eller [[spontan emission]] af elektromagnetisk stråling, hvis fotonenergi er lig forskellen mellem atomets energi i hver af de to stationære tilstande: <math>\varepsilon = E_n - E_m</math>. Ifølge [[Max Planck|Plancks]] kvantehypotese er fotonenergien lig <math>h\nu</math> hvor <math>\nu</math> er strålingens frekvens. Det følger heraf at strålingens bølgelængde er givet ved
:<math>\frac{1}{\lambda} = \frac{\nu}{c} = \frac{E_n - E_m}{hc} = \frac{-\frac{E_0}{n^2} - \left(-\frac{E_0}{m^2}\right)}{hc} = \frac{E_0\left(\frac{1}{m^2} - \frac{1}{n^2}\right)}{hc} = R\left(\frac{1}{m^2} - \frac{1}{n^2}\right)</math>
med <math>m < n</math> hvor <math>c</math> er [[lysets hastighed]] i vakuum, og <math>R = \frac{E_0}{hc}</math> er Rydbergs konstant. Til hver værdi af <math>m</math> svarer en serie af spektrallinjer opkaldt efter fysikere som har ydet bidrag til [[Spektroskopi|spektralanalysen]]:

{| width="300" border="1" cellspacing="0" align="center"
|----- align="center"
| <math>m</math> || Serie || Karakteristik
|----- align="left"
| align="center" | 1 || Lymans || alle [[ultraviolet]]te
|----- align="left"
| align="center" | 2 || Balmer || overvejende synlige
|----- align="left"
| align="center" | 3 || Paschen || alle [[infrarød]]e
|----- align="left"
| align="center" | 4 || Brackett || alle infrarøde
|----- align="left"
| align="center" | 5 || Pfund || alle infrarøde
|}

== Brint-ioner ==
Den vigtigste ion af hydrogen er den positive [[hydrogenion]] <chem>H+</chem>, der typisk er en proton, men som i [[syre-basereaktion]]er kaldes for en [[hydron]]. Dertil kommer ionen af hydrogen-molekylet [[dihydrogen-kation]]en <chem>H2+</chem>, der dog mest er af teoretisk interesse.

==Isotoper==
Brint '''H''' har tre kendte [[isotop]]er:
# Det stabile '''protium''' ("almindelig hydrogen") ({{chem|1|H}}) med én [[nukleon]]; en [[proton]].
# Det stabile [[deuterium]] '''D''' ({{chem|2|H}}) med to nukleoner; en proton og en [[neutron]]. Kaldes også ''tung brint''.
# Det [[radioaktiv]]e [[tritium]] '''T''' ({{chem|3|H}}) med tre nukleoner; én proton og to neutroner. Kaldes ''supertung brint''.

== Se også ==
* [[Brintbombe]]
* [[Brintpille]]
* [[Brændselscelle]]
* [[Kernefusion]]
* [[Metallisk hydrogen]]

== Eksterne henvisninger  ==
{{Commonskat|Hydrogen}}
* [http://videnskab.dk/kort-nyt/danske-forskere-er-i-front-med-brint-energi Danske forskere er i front med brint-energi. Videnskab.dk 2011]
* [http://www.hydrogennet.dk/braendselsceller/ Hvad er brændselsceller? Partnerskabet for brint og brændselsceller]
* [http://www.global-klima.org/Kap%2010/s10_7b2.html Brint. Den langsigtede planlægning. NOAH's klimasider]
* [http://denfladeo.dk/2009/06/brint-i-bryggerset/ Brint i bryggerset giver dronningebesøg. Folket på den flade ø] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130914235648/http://denfladeo.dk/2009/06/brint-i-bryggerset/ |date=14. september 2013 }}
* [http://www.lolland.dk/Erhverv/Klima_og_energi/Energiprojekter/Brint_-_Br%C3%A6ndselsceller.aspx Brint - Brændselsceller. Verdens første brintlandsby. Lolland Kommune]{{Dødt link|date=januar 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
* [http://www.sciencedaily.com/releases/2003/06/030626235144.htm Science Daily, 2003-06-30, New Catalyst Paves Way For Cheap, Renewable Hydrogen]
* [http://www.aip.org/enews/physnews/2002/split/611-1.html Number 611 #1, October 29, 2002, Physics News Update: The Internal States of Anti-Hydrogen] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20031220082220/http://www.aip.org/enews/physnews/2002/split/611-1.html |date=20. december 2003 }}
* [http://physicsweb.org/article/news/6/4/6 10 April 2002, PhysicsWeb: Hydrogen metal on the horizon] Citat: "...Now an experimental study of solid hydrogen at pressures up to 320 GPa predicts that it will become metallic at a pressure of 450 GPa – over four million times atmospheric pressure...."

{{autoritetsdata}}
[[Kategori:Hydrogen| ]]
[[Kategori:Ikke-metaller]]
[[Kategori:Gasser]]
[[Kategori:Brændstoffer og brændsler]]
[[Kategori:Atomfysik]]
[[Kategori:Energilagring]]