Erot halogeenien ja vedyn ominaisuuksissa

Ensi silmäyksellä se voi näyttää vedyltä ja halogeenit ovat samanlaisia ​​elementtejä. Samankaltaisilla elektronikonfiguraatioilla ja molekyyliominaisuuksilla (vety ja kaikki halogeenielementit muodostavat piimatomolekyylejä), vedyn ja halogeenin välillä on ehdottomasti joitain rinnakkaisuuksia elementtejä. Näitä alkuaineita tarkemmin tarkasteltaessa paljastuu kuitenkin, että vedyn on pysyttävä erillään halogeenielementeistä.

Vaikka vety on yksittäinen alkuaine, jolla on ainutlaatuisia ominaisuuksia, halogeenit ovat kokoelma elementtejä. Halogeenielementtejä tunnetaan yhteensä viisi: fluori, kloori, bromi, jodi ja astatiini. Halogeenit vievät jaksollisen ryhmän 17.

Vety ja halogeenit ovat kaikki ei-metallisia alkuaineita, mutta ne käyttäytyvät hyvin eri tavalla. Vety yhdistyy usein negatiivisten, ei-metallisten ionien kanssa muodostaen happoja ja orgaanisia molekyylejä. Halogeenit puolestaan ​​muodostavat vain negatiivisesti varautuneita ioneja, jotka reagoivat metallisten, positiivisten ionien kanssa muodostaen ionisia yhdisteitä, kuten suoloja.

Vedyn ja halogeenien pääasiallinen samankaltaisuus on elektronikonfiguraatiossa. Vedyn elektronikuoressa on yksi elektroni, joka tarvitsee yhden ylimääräisen elektronin kuoren täyttämiseksi. Kaikilla halogeeneilla on seitsemän elektronia ulommassa elektronikuoressa. Nämä elektronikuoret tarvitsevat kaikki kahdeksan elektronia loppuunsaattamiseksi, joten myös halogeeneista puuttuu yksi elektroni. Tämän seurauksena sekä vety että halogeenielementit voivat muodostaa negatiivisia ioneja lisäämällä yhden elektronin ulompaan energiakuoreen. Vety muodostaa kuitenkin myös positiivisen ionin menettämällä yhden elektronin; mikään halogeeni ei tee tätä.

Maapallon yksinkertaisimmassa luonnollisessa tilassa vety on piimaa, molekyylikaasu (H2). Tämä kaasu on hajuton, väritön ja syttyvä. Halogeeneista vain fluori ja kloori ovat maapallolla luonnollisesti kaasuja (vastaavasti F2 ja Cl2). Molemmat ovat myrkyllisiä ja fluori on vihertävää, kun taas kloori on vihreää. Muut halogeenit ovat luonteeltaan nestemäisiä (bromi) tai kiinteitä (jodi ja astatiini).

Yksi tärkeimmistä syistä vetyjen ja halogeenien välisiin eroihin on mukana olevien atomien koko. Vetyatomit ovat kaikista elementeistä pienimmät, ja ne koostuvat vain yhdestä protonista ja yhdestä elektronista. Halogeeniatomit voivat sitä vastoin olla melko suuria. Pienin halogeeni on fluori, jonka atomeissa on yhdeksän protonia ja elektronia sekä 10 neutronia. Suurimmalla halogeenilla, astatiinilla, on 85 protonia ja 125 neutronia, jolloin kyseisen elementin atomien massa on 210 kertaa vetyatomin kokoinen.