水素は周期表の第 1 族(IA) の一部です。これは周期表の最初の元素であり、その軌道上には電子が 1 つだけあります。
まあ、それは単純な答えでした。ただし、このトピックについては、コンセプトを明確にするために知っておくべきことがいくつかあります。
それでは早速本題に入りましょう。
なぜ水素がグループ 1 にあるのでしょうか?
水素は周期表の第 1 族に分類されます。これは、水素がこの族のアルカリ金属と同様の性質を持っているためです。水素はアルカリ金属と同じように外殻に電子を1つ持っています。
これは、水素はアルカリ金属と同様に、容易に電子を失い、陽イオンを形成する可能性があることを意味します。
水素もアルカリ金属と同様に他の元素と反応します。
たとえば、アルカリ金属が酸素と反応して水酸化物を形成するのと同じように、水素は酸素と反応して水を形成します。
ただし、水素にはアルカリ金属とは異なる性質もあります。
たとえば、水素は室温では気体ですが、アルカリ金属はすべて固体金属です。水素はアルカリ金属よりも反応性が低いです。
全体として、水素は、他のグループの元素よりもこのグループの他の元素との類似性が高いため、周期表のグループ 1 に配置されます。
なぜ水素は 17 族に属さないのですか?
水素は周期表の第 17 族に分類されません。これは、この族のハロゲンと同じ性質を持たないためです。
ハロゲンはすべて非金属であり、電子を獲得してマイナスイオンを形成する傾向が強いです。
一方、水素は、反応に応じて電子を失ったり得たりします。
水素がグループ 17 に分類されない理由は次のとおりです。
- 水素はハロゲンとは異なる電気陰性度を持っています。電気陰性度は、原子が電子をどれだけ強く引き付けるかを示す尺度です。水素の電気陰性度は 2.20 ですが、ハロゲンの電気陰性度は 3.00 ~ 4.00 です。これは、水素はハロゲンほど電気陰性度が低く、電子を獲得する可能性が低いことを意味します。
- 水素は他の元素と共有結合を形成しますが、ハロゲンはイオン結合を形成します。原子が電子を共有すると共有結合が形成され、一方、ある原子が別の原子に電子を与えるとイオン結合が形成されます。水素はイオン結合よりも共有結合を形成する可能性が高く、これがグループ 17 に分類されないもう 1 つの理由です。
全体として、水素にはハロゲンと同様の特性はほとんどありませんが、いくつかの重要な違いもあります。これらの違いは、水素が周期表の第 17 族に配置されない理由を説明します。
水素と第 1 族元素の類似点と相違点
水素と第 1 族元素の類似点と相違点をいくつか示します。
類似点
- 水素はアルカリ金属と同じように外殻に電子を1つ持っています。
- 水素は、アルカリ金属と同様に、容易に電子を失い、陽イオンを形成します。
- 水素はアルカリ金属と同じように他の元素と反応します。たとえば、アルカリ金属が酸素と反応して水酸化物を形成するのと同じように、水素は酸素と反応して水を形成します。
違い
- 水素は室温で気体ですが、アルカリ金属はすべて金属です。
- 水素はアルカリ金属よりも反応性が低いです。
- 水素はイオン化エネルギーが高く、アルカリ金属はイオン化エネルギーが低いです。
全体として、水素はアルカリ金属に似た性質もあれば、異なる性質も持つ独特な元素です。
しかし、水素の性質の大部分はアルカリ金属の性質に似ているため、周期表の第 1 族に分類されます。
参考文献
なぜ水素がグループ 1 にあるのでしょうか?
水素は反応するのでしょうか?
なぜ水素は二原子なのでしょうか?
水素は化合物ですか?
なぜ水素は可燃性なのでしょうか?