Zawartość
Na pierwszy rzut oka może wyglądać jak wodór, a halogeny są podobnymi pierwiastkami. Przy podobnych konfiguracjach elektronów i właściwościach molekularnych (wodór i wszystkie pierwiastki halogenowe tworzą cząsteczki dwuatomowe), zdecydowanie istnieją pewne podobieństwa między wodorem i pierwiastkami halogenowymi. Jednak bliższe spojrzenie na te pierwiastki pokazuje, że wodór musi pozostać oddzielony od pierwiastków halogenowych.
Rodzaje
Podczas gdy wodór jest pojedynczym pierwiastkiem o własnych unikalnych właściwościach, halogeny są zbiorem pierwiastków. Istnieje pięć znanych pierwiastków halogenowych: fluor, chlor, brom, jod i astatyna. Halogeny zajmują grupę 17 na układzie okresowym.
cechy
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 chlorowce tworzą tylko ujemnie naładowane jony, które reagują z jonami metali dodatnich, tworząc związki jonowe, takie jak sole.
Podobieństwa
Główne podobieństwo między wodorem i halogenami jest w konfiguracji elektronowej. Wodór ma jeden elektron w swojej powłoce elektronowej, potrzebując jednego dodatkowego elektronu do wypełnienia tej powłoki. Wszystkie halogeny mają siedem elektronów w swoich zewnętrznych powłokach elektronowych. Wszystkie te powłoki elektronowe potrzebują ośmiu elektronów do ukończenia, więc halogenom brakuje również jednego elektronu. Skutkuje to tym, że 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 najprostszym naturalnym stanie na Ziemi wodór jest gazem okrzemkowym, cząsteczkowym (H2). Ten gaz jest bezwonny, bezbarwny i łatwopalny. Z halogenów tylko fluor i chlor to gazy (odpowiednio F2 i Cl2) naturalnie na Ziemi. Oba są toksyczne, a fluor ma zielonkawy kolor, a chlor jest zielony. Inne 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 najmniejszymi ze wszystkich pierwiastków, składającymi 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, astatyna, ma 85 protonów i 125 neutronów, co daje atomom tego pierwiastka masę 210 razy większą niż atom wodoru.