Halogeenide ja vesiniku omaduste erinevused

Esmapilgul võib see tunduda vesinikuna ja halogeenid on sarnased elemendid. Sarnaste elektronkonfiguratsioonide ja molekulaarsete omadustega (vesinik ja kõik halogeenelemendid moodustavad diatoomseid molekule), on vesiniku ja halogeeni vahel kindlasti mõned paralleelid elemendid. Neid elemente lähemalt uurides selgub, et vesinik peab jääma halogeenelementidest eraldi.

Kui vesinik on üks ainulaadseid omadusi omavaid elemente, siis halogeenid on elementide kogum. Halogeenelemente on kokku viis: fluor, kloor, broom, jood ja astatiin. Halogeenid hõivavad perioodilisustabelis 17. rühma.

Vesinik ja halogeenid on kõik mittemetallilised elemendid, kuid nad käituvad väga erinevalt. Vesinik ühendub sageli negatiivsete, mittemetalliliste ioonidega, moodustades happeid ja orgaanilisi molekule. Halogeenid seevastu moodustavad ainult negatiivselt laetud ioone, mis reageerivad metalliliste positiivsete ioonidega, moodustades ioonseid ühendeid nagu soolad.

Peamine sarnasus vesiniku ja halogeenide vahel on elektronide konfiguratsioonis. Vesiniku elektronkihis on üks elektron, selle kesta täitmiseks on vaja veel ühte elektroni. Kõigil halogeenidel on nende välimises elektronkestas seitse elektroni. Need elektronkestad vajavad kõik valmimiseks kaheksat elektroni, nii et ka halogeenidel puudub üks elektron. Selle tagajärg on see, et nii vesinik kui ka halogeenelemendid võivad moodustada negatiivseid ioone, lisades välisele energiakestale ühe elektroni. Vesinik moodustab aga ühe elektroni kaotades ka positiivse iooni; ükski halogeen seda ei tee.

Maa kõige lihtsamas looduslikus olekus on vesinik diatoomiline molekulgaas (H2). See gaas on lõhnatu, värvitu ja tuleohtlik. Halogeenidest on Maal looduslikult gaasid (vastavalt F2 ja Cl2) ainult fluor ja kloor. Mõlemad on mürgised ja fluor on roheka värvusega, kloor aga roheline. Teised halogeenid on oma olemuselt vedelad (broom) või tahked (jood ja astatiin).

Vesiniku ja halogeenide erinevuste üks peamisi põhjusi on kaasatud aatomite suurus. Vesiniku aatomid on kõigist elementidest kõige väiksemad, koosnedes ainult ühest prootonist ja ühest elektronist. Halogeeniaatomid võivad seevastu olla üsna suured. Väikseim halogeen on fluor, mille aatomitel on üheksa prootonit ja elektroni ning 10 neutronit. Suurimal halogeenil, astatiinil, on 85 prootonit ja 125 neutronit, mis annab selle elemendi aatomitele 210 korda suurema vesiniku aatomi suuruse massi.