Зміст
На перший погляд це може виглядати як водень, а галогени - подібні елементи. З подібними електронними конфігураціями та молекулярними властивостями (водень та всі галогенові елементи утворюють діатомічні молекули), певно паралелі між воднем та галогеновими елементами. Однак при більш детальному розгляді цих елементів виявляється, що водень повинен залишатися відокремленим від галогенних елементів.
Типи
Хоча водень є єдиним елементом з унікальними властивостями, галогени - це сукупність елементів. Всього існує п'ять відомих галогенних елементів: фтор, хлор, бром, йод і астатин. Галогени займають групу 17 на періодичній таблиці.
Особливості
Водень і галогени - це неметалічні елементи, але вони поводяться дуже по-різному. Водень часто поєднується з негативними неметалічними іонами, утворюючи кислоти та органічні молекули. З іншого боку, галогени утворюють лише негативно заряджені іони, які реагують з металевими позитивними іонами, і утворюють іонні сполуки, як солі.
Схожість
Принципова схожість між воднем та галогенами полягає в конфігурації електронів. Водень має один електрон у своїй електронній оболонці, для заповнення цієї оболонки потрібен ще один електрон. Всі галогени мають сім електронів у своїх зовнішніх електронних оболонках. Усі ці електронні оболонки потребують восьми електронів для поповнення, тому галогенам також не вистачає одного електрона. Ефект цього полягає в тому, що як водень, так і галогенові 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 не робить цього.
Ідентифікація
У своєму найпростішому природному стані на Землі водень - це діатомовий, молекулярний газ (H2). Цей газ не має запаху, безбарвний і горючий. З галогенів природним чином на Землі є природний газ лише фтор та хлор (F2 та Cl2, відповідно). Обидва токсичні, і фтор зеленуватого кольору, а хлор зелений. Інші галогени мають рідкий (бром) або твердий (йод і астатин) характер.
Розмір
Однією з основних причин відмінностей між воднем та галогенами є розмір залучених атомів. Атоми водню - найменший з усіх елементів, що складається лише з одного протона та одного електрона. Атоми галогену, навпаки, можуть бути досить великими. Найменший галоген - фтор, атоми якого мають дев'ять протонів і електронів, а також 10 нейтронів. Найбільший галоген, астатин, має 85 протонів і 125 нейтронів, що дає атомам цього елемента масу в 210 разів більше, ніж атом водню.