なぜ水素がグループ 1 にあるのでしょうか? (+ 知っておくべき 3 つの事実)

水素は、他のアルカリ金属と同様に、外殻に 1 つの電子を持っているため、周期表の第 1 族に分類されます。また、水や酸素との反応性など、アルカリ金属と同様の化学的特性も備えています。

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。

水素は、外殻に単一電子があり、アルカリ金属と同様の性質を持っているため、周期表の第 1 族に分類されます。電子を失って陽イオンを形成する傾向があり、他の第 1 族元素と同様に反応します。ただし、水素は反応性が低く、室温では気体です。
これは、電子を失ったり共有したりする可能性があり、イオン性化合物ではなく共有結合性化合物を形成する傾向があるため、アルカリ金属ではありません。
水素は、ハロゲンと同じ性質を持たず、異なる電気陰性度を持ち、他の元素と共有結合を形成するため、グループ 17には分類されません。

説明: なぜ水素がグループ 1 にあるのでしょうか?

水素は、このグループの他の元素と同様の性質を持っているため、周期表のグループ 1 に配置されます。

これらのプロパティには次のものが含まれます。

外殻内の電子。他の 1 族元素と同様に、水素はその外殻に 1 つの電子を持っています。
電子を失う傾向。水素は非常に反応性の高い元素であり、電子を失って陽イオン (H+) を形成する傾向があります。これは、他の 1 族元素と同様であり、これらも外側の電子を失って陽イオンを形成する傾向があります。
同様の化学的挙動。水素は、他の 1 族元素と同様に他の元素と反応します。たとえば、他の 1 族元素が酸素と反応して水酸化物を形成するのと同様に、水素は酸素と反応して水を形成します。

水素は他の第 1 族元素といくつかの類似点がありますが、いくつかの重要な違いもあります。

たとえば、水素は室温では気体ですが、他の 1 族元素は金属です。水素は、他の 1 族元素よりも反応性がはるかに低いです。

全体として、水素は周期表の第 1 族に分類されます。これは、他の族の元素よりもこの族の他の元素との類似性が高いためです。

水素はアルカリ金属とは異なる性質をいくつか持っているため、アルカリ金属ではありません。

水素とアルカリ金属の主な違いを表形式で示します。

アルカリ金属は最外殻に電子が 1 つあり、イオン化エネルギーが低いため、その電子を失いやすく、正イオンが形成されます。

対照的に、水素には電子が 1 つだけあり、それを失うか、他の原子と共有して共有結合を形成することができます。

アルカリ金属は非常に反応性が高く、非金属と容易にイオン化合物を形成しますが、水素は反応性が低く、共有結合化合物を形成する傾向があります。

アルカリ金属は電気陰性度、融点、沸点が低く、通常室温では固体ですが、水素は室温では気体で電気陰性度が低いです。

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。

水素はハロゲンとは異なる電気陰性度を持ち、原子が電子をどれだけ強く引き付けるかを測定します。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。

さらに、水素は他の元素と共有結合を形成し、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。