Содержание
На первый взгляд может показаться, что водород и галогены являются похожими элементами. При сходных электронных конфигурациях и молекулярных свойствах (водород и все галогеновые элементы образуют двухатомные молекулы), безусловно, есть некоторые параллели между водородом и галогеновыми элементами. Однако более внимательный взгляд на эти элементы показывает, что водород должен оставаться отделенным от галогенных элементов.
Типы
В то время как водород является отдельным элементом с уникальными собственными свойствами, галогены представляют собой совокупность элементов. Всего известно пять галогеновых элементов: фтор, хлор, бром, йод и астат. Галогены занимают группу 17 в периодической таблице.
Особенности
Водород и галогены - все это неметаллические элементы, но они ведут себя совершенно по-разному. Водород часто соединяется с отрицательными неметаллическими ионами с образованием кислот и органических молекул. Галогены, с другой стороны, образуют только отрицательно заряженные ионы, которые вступают в реакцию с металлическими положительными ионами с образованием ионных соединений, таких как соли.
сходства
Принципиальное сходство между водородом и галогенами заключается в электронной конфигурации. Водород имеет один электрон в своей электронной оболочке, для заполнения которой требуется один дополнительный электрон. Все галогены имеют семь электронов в своих внешних электронных оболочках. Все эти электронные оболочки нуждаются в восьми электронах для завершения, поэтому галогенам также не хватает одного электрона. В результате этого и водород, и галогеновые элементы могут образовывать отрицательные ионы путем добавления одного электрона к внешней энергетической оболочке. Водород, однако, также образует положительный ион, теряя один электрон; никакой галоген не делает этого.
Идентификация
В своем простейшем естественном состоянии на Земле водород представляет собой двухатомный молекулярный газ (H2). Этот газ не имеет запаха, бесцветен и легко воспламеняется. Из галогенов только фтор и хлор являются газами (соответственно F2 и Cl2) на Земле. Оба ядовиты, а фтор зеленоватого цвета, а хлор зеленого. Другие галогены являются жидкими (бром) или твердыми (йод и астат) по своей природе.
Размер
Одной из основных причин различий между водородом и галогенами является размер вовлеченных атомов. Атомы водорода являются наименьшим из всех элементов, состоящих только из одного протона и одного электрона. Атомы галогена, напротив, могут быть довольно большими. Наименьший галоген - это фтор, атомы которого имеют девять протонов и электронов, а также 10 нейтронов. Самый большой галоген, астатин, имеет 85 протонов и 125 нейтронов, что дает атомам этого элемента массу в 210 раз больше атома водорода.