Wasserstoff im Universum und auf der Erde: Häufigkeit und Vorkommen

Wasserstoff ist das häufigste chemische Element in der Sonne und den großen Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Wasserstoff stellt 75 % der gesamten Masse des Sonnensystems dar. Im gesamten Weltall wird ein noch höherer Anteil an Wasserstoff vermutet.

Vorkommen im Universum

Sterne bestehen überwiegend aus Wasserstoff-Plasma, einem Teilchengemisch auf atomar-molekularer Ebene, dessen Bestandteile teilweise geladene Komponenten, Ionen und Elektronen sind.

Die freiwerdende Energie bei der Kernfusion von Wasserstoff zu Helium ist die Energiequelle der Sterne. Der in unserer Sonne enthaltene Wasserstoff macht den größten Teil der gesamten Masse unseres Sonnensystems aus. Auch die Gasplaneten bestehen zu großen Teilen aus Wasserstoff. Unter den extremen Drücken, die in großen Tiefen in den großen Gasplaneten Jupiter und Saturn herrschen, kann er in metallischer Form existieren. Dieser „metallische“ Kern ist elektrisch leitfähig und erzeugt vermutlich das Magnetfeld der Gasplaneten.

Eine wichtige Aufgabe der Astronomie ist es, Wasserstoffvorkommen im All zu lokalisieren und zu untersuchen.

Sonne
Der Stern, der der Erde am nächsten ist: die Sonne

ARENA Creative/Shutterstock

Irdische Vorkommen

Auf der Erde ist der Massenanteil des Wasserstoffs wesentlich geringer. Außerdem liegt der irdische Wasserstoff im Gegensatz zu den Vorkommen im All überwiegend gebunden und nur selten in reiner Form als Gas vor. Die bekannteste Verbindung ist hier das Wasser. Wasserstoff ist zudem Bestandteil nahezu aller organischen Verbindungen. Neben diesem sind auch natürliche Gase wie Erdgas oder Erdöl wichtige wasserstoffhaltige Verbindungen auf der Erde. Auch in mehr als der Hälfte aller bisher bekannten Minerale ist Wasserstoff enthalten.

Wasserstoff finden wir auf der Erde in erster Linie in der Verbindung mit Sauerstoff als Wasser.

Wasser
Wasser ist die Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff

Doidam 10/Shutterstock

In dieser Form bedeckt er über zwei Drittel der Erdoberfläche zu 96,5 % als Salzwasser in den Ozeanen. Die verbliebenen 3,5 % liegen als Süßwasser in Seen und Flüssen, aber auch als Grundwasser. Vom Süßwasser befindet sich wiederum der größte Teil im festen Aggregatzustand: als Eis in der Arktis und Antarktis.

In der Erdatmosphäre liegt Wasserstoff hauptsächlich als Wasserdampf vor. Wie viel Wasserdampf eine Volumeneinheit Luft enthält, hängt neben dem Vorhandensein von Wasser von der Lufttemperatur ab. Beispielsweise kann Luft von 30 °C Temperatur bis zu 4,2 Volumenprozent Wasserdampf aufnehmen.

Übung im Vollbild öffnen
Wasserstoff ist das häufigste Element . Er kommt auf der Erde normalerweise in Form vor. In atomarer Form besteht er aus einem Proton und .
Wasserstoff ist ein , das . Es ist als Luft und .
Wasserstoff löst sich gut in und besitzt bei Raumtemperatur den Diffusionsgrad und die Wärmeleitfähigkeit aller Gase.

Unterrichts­vorbereitung

Wasserstoff-Herstellung

Artikel | EnBW

www.enbw.de
Gehört dem Wasserstoffauto die Zukunft?

Unterrichtseinheit Wasserstoff SEK I

www.lehrer-online.de

Audio & Video

Wie wird Wasserstoff hergestellt?

Video zur Herstellung von Wasserstoff

YouTube
Natürlicher Wasserstoff in Europa

Video zum Wasserstoffvorkommen

YouTube

Spiele & Experimente

wwW – world wide Wasserstoff

Spiel für SEK I zum kostenlosen Download

www.energie-macht-schule.de
Wasserstoff und Elektrolyse

Spiel für SEK I zum kostenlosen Downloads

www.energie-macht-schule.de

Linktipps

Wasserstoff – Schlüssel im künftigen Energiesystem

Weiterführende Informationen

www.umweltbundesamt.de
Themensammlung Wasserstoff

Medien und Materialien

www.energie-macht-schule.de