No pirmā acu uzmetiena tas var izskatīties kā ūdeņradis, un halogēni ir līdzīgi elementi. Ar līdzīgām elektronu konfigurācijām un molekulārajām īpašībām (ūdeņradis un visi halogēna elementi veido diatomiskas molekulas), noteikti ir dažas paralēles starp ūdeņradi un halogēnu elementi. Rūpīgāk aplūkojot šos elementus, atklājas, ka ūdeņradim jāpaliek atsevišķi no halogēna elementiem.
Veidi
Kamēr ūdeņradis ir viens elements ar unikālām īpašībām, halogēni ir elementu kopums. Kopumā ir zināmi pieci halogēna elementi: fluors, hlors, broms, jods un astatīns. Halogēni periodiskajā tabulā ieņem 17. grupu.
Iespējas
Ūdeņradis un halogēni ir visi nemetāliskie elementi, taču tie izturas ļoti atšķirīgi. Ūdeņradis bieži apvienojas ar negatīviem nemetāliskiem joniem, veidojot skābes un organiskas molekulas. Savukārt halogēni veido tikai negatīvi lādētus jonus, kas reaģē ar metāliskiem, pozitīviem joniem, veidojot jonu savienojumus, piemēram, sāļus.
Līdzības
Galvenā ūdeņraža un halogēnu līdzība ir elektronu konfigurācijā. Ūdeņraža elektronu apvalkā ir viens elektrons, un šī apvalka piepildīšanai nepieciešams viens papildu elektrons. Visu halogēnu ārējos elektronu apvalkos ir septiņi elektroni. Visām šīm elektronu čaulām pabeigšanai nepieciešami astoņi elektroni, tāpēc arī halogēniem trūkst viena elektrona. Tas nozīmē, ka gan ūdeņradis, gan halogēna elementi var veidot negatīvus jonus, pievienojot vienu elektronu ārējā enerģijas apvalkā. Ūdeņradis tomēr arī veido pozitīvu jonu, zaudējot vienu elektronu; neviens halogēns to nedara.
Identifikācija
Visvienkāršākajā dabiskajā stāvoklī uz Zemes ūdeņradis ir diatomiskā, molekulārā gāze (H2). Šī gāze ir bez smaržas, bezkrāsaina un viegli uzliesmojoša. No halogēniem dabiski uz Zemes gāzes (tikai F2 un Cl2) ir tikai fluors un hlors. Abi ir toksiski, un fluors ir zaļganā krāsā, bet hlors ir zaļš. Pārējie halogēni pēc būtības ir šķidri (broms) vai cieti (jods un astatīns).
Izmērs
Viens no galvenajiem ūdeņraža un halogēnu atšķirību cēloņiem ir iesaistīto atomu lielums. Ūdeņraža atomi ir mazākie no visiem elementiem, kas sastāv tikai no viena protona un viena elektrona. Turpretī halogēna atomi var būt diezgan lieli. Mazākais halogēns ir fluors, kura atomos ir deviņi protoni un elektroni, kā arī 10 neitroni. Lielākajam halogēnam, astatīnam, ir 85 protoni un 125 neitroni, kas šī elementa atomiem dod masu, kas ir 210 reizes lielāka par ūdeņraža atomu.