Відмінності у властивостях галогенів та водню

На перший погляд це може виглядати як водень, а галогени - подібні елементи. З подібними електронними конфігураціями та молекулярними властивостями (водень та всі галогенні елементи утворюють двоатомні молекули), безумовно існують паралелі між воднем і галогеном елементів. Однак при детальному розгляді цих елементів виявляється, що водень повинен залишатися окремо від галогенних елементів.

Хоча водень - це окремий елемент із унікальними власними властивостями, галогени - це сукупність елементів. Загалом відомо п’ять галогенних елементів: фтор, хлор, бром, йод та астат. Галогени займають групу 17 на таблиці Менделєєва.

Гідроген і галогени - всі неметалеві елементи, але вони поводяться дуже по-різному. Водень часто поєднується з негативними неметалевими іонами, утворюючи кислоти та органічні молекули. З іншого боку, галогени утворюють лише негативно заряджені іони, які реагують з металевими, позитивними іонами, утворюючи іонні сполуки, як солі.

Основна схожість водню з галогенами полягає в електронній конфігурації. Водень має один електрон в електронній оболонці, для заповнення цієї оболонки потрібен ще один електрон. Всі галогени мають сім зовнішніх електронних оболонок. Усім цим електронним оболонкам для завершення потрібні вісім електронів, тому в галогенах також бракує жодного електрона. Наслідком цього є те, що як водень, так і галогенні елементи можуть утворювати негативні іони шляхом додавання одного електрона до зовнішньої енергетичної оболонки. Водень, однак, також утворює позитивний іон, втрачаючи свій один електрон; жоден галоген цього не робить.

У своєму найпростішому природному стані на Землі водень є двохатомним молекулярним газом (Н2). Цей газ не має запаху, кольору і займистості. З галогенів лише фтор і хлор є газами (F2 та Cl2 відповідно), природним чином на Землі. Обидва токсичні, і фтор має зеленуватий колір, тоді як хлор - зелений. Інші галогени мають рідку (бром) або тверду (йод та астатин) природу.

Однією з основних основних причин відмінностей між воднем і галогенами є розмір задіяних атомів. Атоми Гідрогену є найменшими з усіх елементів, що складаються лише з одного протона та одного електрона. Атоми галогенів, навпаки, можуть бути досить великими. Найменший галоген - фтор, атоми якого мають дев’ять протонів та електронів, а також 10 нейтронів. Найбільший галоген, астатин, має 85 протонів і 125 нейтронів, що дає атомам цього елемента масу, що в 210 разів перевищує атом водню.