يقع الهيدروجين في المجموعة الأولى من الجدول الدوري لأنه يحتوي على إلكترون واحد في غلافه الخارجي، مثل المعادن القلوية الأخرى. كما أن له خصائص كيميائية مشابهة للمعادن القلوية، مثل تفاعله مع الماء والأكسجين.
حسنًا، كانت تلك مجرد إجابة بسيطة. ولكن هناك بعض الأشياء الإضافية التي يجب معرفتها حول هذا الموضوع والتي ستجعل مفهومك واضحًا للغاية.
لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى ذلك.
الوجبات السريعة الرئيسية: لماذا يوجد الهيدروجين في المجموعة 1؟
- يقع الهيدروجين في المجموعة الأولى من الجدول الدوري بسبب وجود إلكترون واحد في الغلاف الخارجي له وخصائصه المشابهة لخصائص الفلزات القلوية. يميل إلى فقدان إلكترونه ليشكل أيونًا موجبًا ويتفاعل بشكل مشابه مع عناصر المجموعة الأولى الأخرى. ومع ذلك، الهيدروجين أقل تفاعلا وهو غاز في درجة حرارة الغرفة.
- إنه ليس فلزًا قلويًا لأنه يمكن أن يفقد أو يشارك إلكترونه ويميل إلى تكوين مركبات تساهمية بدلاً من المركبات الأيونية.
- لا يصنف الهيدروجين في المجموعة 17 لأنه لا يمتلك نفس خصائص الهالوجينات وله سالبية كهربية مختلفة، ويشكل روابط تساهمية مع عناصر أخرى.
التفسير: لماذا يوجد الهيدروجين في المجموعة 1؟
يقع الهيدروجين في المجموعة الأولى من الجدول الدوري لأنه يحتوي على خصائص مشابهة للعناصر الأخرى في هذه المجموعة.
تشمل هذه الخصائص:
- إلكترون في الغلاف الخارجي. يحتوي الهيدروجين على إلكترون واحد في غلافه الخارجي، تمامًا مثل عناصر المجموعة 1 الأخرى.
- الميل إلى فقدان الإلكترون. الهيدروجين عنصر تفاعلي للغاية ويميل إلى فقدان إلكترونه لتكوين أيون موجب (H+). وهذا مشابه لعناصر المجموعة 1 الأخرى، والتي تميل أيضًا إلى فقدان إلكترونها الخارجي لتكوين أيونات موجبة.
- سلوك كيميائي مماثل. يتفاعل الهيدروجين مع العناصر الأخرى بنفس طريقة تفاعل عناصر المجموعة الأولى الأخرى. على سبيل المثال، يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين لتكوين الماء، تمامًا كما تتفاعل عناصر المجموعة 1 الأخرى مع الأكسجين لتكوين هيدروكسيدات.
على الرغم من أن الهيدروجين لديه بعض أوجه التشابه مع عناصر المجموعة 1 الأخرى، إلا أنه لديه أيضًا بعض الاختلافات المهمة.
على سبيل المثال، الهيدروجين هو غاز في درجة حرارة الغرفة، في حين أن عناصر المجموعة 1 الأخرى هي معادن. كما أن الهيدروجين أقل تفاعلاً بكثير من عناصر المجموعة 1 الأخرى.
بشكل عام، يتم وضع الهيدروجين في المجموعة 1 من الجدول الدوري لأنه يحتوي على أوجه تشابه مع العناصر الأخرى في هذه المجموعة أكثر من العناصر الموجودة في المجموعات الأخرى.
لماذا الهيدروجين ليس معدن قلوي؟
الهيدروجين ليس فلزًا قلويًا لأنه يحتوي على بعض الخصائص المختلفة عن الفلزات القلوية.
فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين الهيدروجين والمعادن القلوية، معروضة في شكل جدول:
| ملكية | هيدروجين | الفلزات القلوية |
| طاقة التأين | ضعيف | بطيء جدا |
| التفاعل | أقل استجابة | استجابة للغاية |
| كهرسلبية | ضعيف | بطيء جدا |
| نقطة الانصهار والغليان | ضعيف | عالي |
| الحالة الفيزيائية | غاز | صلب |
| شكل الروابط التساهمية؟ | نعم | لا |
تحتوي الفلزات القلوية على إلكترون واحد في غلافها الخارجي وطاقة تأين منخفضة، مما يسهل عليها فقدان هذا الإلكترون وتكوين أيونات موجبة.
في المقابل، يحتوي الهيدروجين على إلكترون واحد فقط، والذي يمكن أن يفقده أو يشاركه مع ذرات أخرى لتكوين روابط تساهمية.
الفلزات القلوية شديدة التفاعل وتشكل بسهولة مركبات أيونية مع اللافلزات، بينما الهيدروجين أقل تفاعلاً ويميل إلى تكوين مركبات تساهمية.
تتميز الفلزات القلوية بسالبية كهربية منخفضة ونقاط انصهار وغليان منخفضة وتكون صلبة بشكل عام في درجة حرارة الغرفة، في حين أن الهيدروجين غاز في درجة حرارة الغرفة وله سالبية كهربية منخفضة.
لماذا لا يوضع الهيدروجين في المجموعة 17؟
لا يقع الهيدروجين في المجموعة 17 من الجدول الدوري لأنه لا يمتلك نفس خصائص الهالوجينات في هذه المجموعة. الهالوجينات كلها غير معدنية ولها ميل قوي لاكتساب الإلكترونات لتكوين أيونات سالبة. من ناحية أخرى، يمكن للهيدروجين أن يفقد أو يكتسب إلكترونات، اعتمادًا على التفاعل.
يمتلك الهيدروجين سالبية كهربية مختلفة عن الهالوجينات، وهو ما يقيس مدى قوة جذب الذرة للإلكترونات. يمتلك الهيدروجين سالبية كهربية تبلغ 2.20، في حين أن الهالوجينات لها سالبية كهربية تتراوح من 3.00 إلى 4.00. وهذا يعني أن الهيدروجين ليس سالبًا للكهرباء مثل الهالوجينات وليس من المحتمل أن يكتسب إلكترونات.
بالإضافة إلى ذلك، يشكل الهيدروجين روابط تساهمية مع العناصر الأخرى، بينما تشكل الهالوجينات روابط أيونية. تتشكل الروابط التساهمية عندما تتشارك الذرات الإلكترونات، بينما تتشكل الروابط الأيونية عندما تتبرع ذرة بإلكترون إلى ذرة أخرى. من المرجح أن يشكل الهيدروجين روابط تساهمية أكثر من الروابط الأيونية، وهذا سبب آخر لعدم تصنيفه في المجموعة 17.
عمومًا، يمتلك الهيدروجين عددًا قليلًا من الخصائص المشابهة للهالوجينات، لكن لديه أيضًا بعض الاختلافات المهمة. تفسر هذه الاختلافات سبب عدم وضع الهيدروجين في المجموعة 17 من الجدول الدوري.
قراءة متعمقة
هل الهيدروجين متفاعل؟
لماذا الهيدروجين ثنائي الذرة؟
هل الهيدروجين مركب؟
لماذا الهيدروجين قابل للاشتعال؟
هل يحتوي الهيدروجين على نيوترونات؟