Na pierwszy rzut oka może wyglądać jak wodór, a halogeny są podobnymi pierwiastkami. O podobnych konfiguracjach elektronowych i właściwościach molekularnych (wodór i wszystkie pierwiastki halogenowe) tworzą cząsteczki dwuatomowe), zdecydowanie istnieją pewne podobieństwa między wodorem a halogenem elementy. Bliższe przyjrzenie się tym pierwiastkom pokazuje jednak, że wodór musi pozostać oddzielony od pierwiastków halogenowych.
Rodzaje
Podczas gdy wodór jest pojedynczym pierwiastkiem o unikalnych właściwościach, halogeny są zbiorem pierwiastków. W sumie istnieje pięć znanych pierwiastków halogenowych: fluor, chlor, brom, jod i astat. Halogeny zajmują grupę 17 w układzie okresowym.
funkcje
Wodór i halogeny są pierwiastkami niemetalicznymi, ale zachowują się zupełnie inaczej. Wodór często łączy się z ujemnymi, niemetalicznymi jonami, tworząc kwasy i cząsteczki organiczne. Z drugiej strony halogeny tworzą tylko jony naładowane ujemnie, które reagują z dodatnimi jonami metali, tworząc związki jonowe, takie jak sole.
Podobieństwa
Główne podobieństwo pomiędzy wodorem i halogenami jest w konfiguracji elektronowej. Wodór ma jeden elektron w swojej powłoce elektronowej i potrzebuje jednego dodatkowego elektronu do wypełnienia tej powłoki. Wszystkie halogeny mają siedem elektronów w swoich zewnętrznych powłokach elektronowych. Wszystkie te powłoki elektronowe potrzebują do ukończenia ośmiu elektronów, więc halogenom brakuje również jednego elektronu. W efekcie zarówno wodór, jak i pierwiastki halogenowe mogą tworzyć jony ujemne przez dodanie jednego elektronu do zewnętrznej powłoki energetycznej. Jednak wodór tworzy również jon dodatni, tracąc jeden elektron; żaden halogen tego nie robi.
Identyfikacja
W swoim najprostszym stanie naturalnym na Ziemi wodór jest dwuatomowym gazem molekularnym (H2). Gaz ten jest bezwonny, bezbarwny i łatwopalny. Spośród halogenów tylko fluor i chlor są gazami (odpowiednio F2 i Cl2) naturalnie występującymi na Ziemi. Oba są toksyczne, fluor ma zielonkawy kolor, a chlor jest zielony. Pozostałe halogeny mają charakter ciekły (brom) lub stały (jod i astatyna).
Rozmiar
Jedną z głównych przyczyn różnic między wodorem a halogenami jest wielkość zaangażowanych atomów. Atomy wodoru są najmniejszym ze wszystkich pierwiastków, składającym się tylko z jednego protonu i jednego elektronu. Natomiast atomy halogenu mogą być dość duże. Najmniejszym halogenem jest fluor, którego atomy mają dziewięć protonów i elektronów, a także 10 neutronów. Największy halogen, astat, ma 85 protonów i 125 neutronów, co daje atomom tego pierwiastka masę 210 razy większą od atomu wodoru.