Kan waterstof echt overal doorheen?

Antwoord

Waterstof "H" is inderdaad het "kleinste" atoom.  Het bestaat uit een proton en een electron. 

Waterstofgas bestaat echter uit moleculen "H2".  Een H2-molecule zijn twee protonen en twee electronen die de chemische binding verzorgen.  H2 is effectief "groter" dan H.

Het is moeilijk en misleidend om over atomen en moleculen te spreken volgens onze macroscopische begrippen van afmeting.   Hangt in zeer grote mate af van de ladingstoestand en de neiging van het ene atoom om een binding aan te gaan met de andere.  Laten we er niettemin een slag in slaan:

H is effectief zoiets als 0.07  nm groot. maar het is heel onstabiel en zal een binding aangaan met ongeveer alles wat het op zijn weg vindt.  In deze binding splits H op in H+ en een electron.

H+ (een positief H-ion, dus een proton) meet qua materie zoiets as 0.000001 nm, maar dat is irrelevant omdat het interageert met andere materie via zijn elektrische lading, en is effectief 0.05 tot 0.1 nm groot

H2 is effectief zoiets als 0.1 to 0.15 nm groot

He heliumgas bestaat uit He-atomen.  He is effectief ongeveer 0.06 nm groot.  Het is dus veel kleiner dan H2 en in vele gevallen kleiner dan H of H+.    Daarom is helium veel moeilijker in een vat of ballon te houden dan waterstof.

De interatomaire afstand in de meeste vaste stoffen, gaande van polymeren tot metalen, is in de orde van 0.2 tot 0.4 nm.  Men kan zich inbeelden dat er dus openingen tussen de atomen zitten die groot genoeg zijn om een H of He ion of atoom te bevatten of door te laten.  Een H2 is al een pak moelijker.