Chemický prvek vodík je nejlehčím a nejznámějším prvkem v periodickém systému chemických prvků. Jeho atom má atomové číslo 1 a Nachází se v levém horním rohu Mendělejevovy tabulky. Je však zajímavé poznamenat, že chemický znak vodíku je často umístěn do skupiny IA a skupiny VIIA. V tomto článku se pokusíme zjistit, proč se tak děje.
V první řadě je třeba poznamenat, že skupiny IA a VIIA Mendělejevovy tabulky představují soubor chemických prvků s podobnými vlastnostmi. Skupina IA zahrnuje alkalické kovy, jako je lithium, sodík, draslík atd. Mají jeden elektron ve vnějším obalu, díky čemuž jsou velmi reaktivní. Skupina VIIA neboli halogeny zahrnuje fluor, chlor, brom a jód. Tyto prvky jsou také charakterizovány přítomností jednoho elektronu ve vnějším obalu.
Nyní se podívejme na chemický znak vodíku-N. Toto znamení naznačuje, že atom vodíku má jeden elektron a je umístěn mezi alkalickými kovy a halogeny v periodické tabulce. Pokud by byl místo vodíku vybrán jiný prvek, který nemá ve vnějším obalu jediný elektron, jeho chemické znaménko by bylo umístěno do jiné skupiny mendeleovy tabulky.
Umístění chemického znaménka vodíku do skupiny IA a VIIA je tedy způsobeno jeho elektronovou konfigurací a podobností s jinými prvky, které mají podobný počet elektronů ve vnějším obalu. To pomáhá zjednodušit organizaci a kategorizaci chemických prvků v periodické tabulce.
Proč je vodík ve skupině ia a viia?
V systému periodického zákona D. I. Mendelejeva se chemický znak vodíku obvykle umístí do skupiny ia a viia.
Především umístění vodíku ve skupině ia je způsobeno jeho vlastnostmi a složením elektronického obalu. V atomu vodíku je pouze jeden elektron, takže je podobný prvkům první skupiny (alkalickým kovům) s jedním elektronem ve vnějším obalu. Kromě toho má vodík vlastnosti, jako je nízká elektronegativita a velká ionizační energie. To mu umožňuje tvořit iont H + a projevovat touhu po dárcovství elektronů, což je typické pro prvky skupiny ia v Mendelejevově systému.
Vodík má však také vlastnosti, díky nimž se podobá prvkům skupiny viia - halogeny. Vodík tvoří společné sloučeniny s prvky druhého období (např.2O-voda), což je běžné u halogenů. Kromě toho je elektronegativita vodíku blízká hodnotám elektronegativity halogenů, což mu umožňuje vytvářet kovalentní binární sloučeniny s mnoha prvky.
Vzhledem k podobnosti vlastností s prvky skupin ia a viia je tedy vodík často umístěn do obou skupin v Mendělejevově systému.
Umístění vodíku v Mendelejevově původní tabulce
Nyní je vodík obvykle umístěn ve skupině VIIa Mendělejevovy tabulky, ve které jsou halogeny. Původní umístění vodíku ve skupině I je způsobeno přítomností pouze jednoho elektronu v jejím atomu. Díky tomu vypadá jako alkalické kovy ze skupiny I. Jeho další vlastnosti, jako je nízká elektronegativita a možnost tvorby kovalentních vazeb, však naznačují, že to není typický kov.
Později bylo zjištěno, že vodík může tvořit sloučeniny, které se mohou při rozpouštění přeměnit na kyseliny plynné. Jeho vlastnosti jsou tedy více podobné halogenům. Proto byl vodík přesunut do VIIA skupiny Mendělejevovy tabulky.
Toto umístění vodíku v mendělejevově tabulce však není považováno za konečné a existují alternativní návrhy na jeho klasifikaci. Někteří vědci navrhují umístit vodík odděleně od ostatních prvků do speciální skupiny nebo jej dokonce vynést mimo tabulku. Toto téma je stále předmětem vědeckých diskusí a výzkumů.
Charakteristika vodíku jako jednoduché látky
Hlavními vlastnostmi vodíku jsou jeho nízká hustota a vysoká hořlavost. Má bezbarvý a bez chuti plynný agregační stav za normálních podmínek.
Vodík je velmi reaktivní a snadno se spojuje s různými prvky. Tvoří mnoho sloučenin ,jako je voda (H2O), hydroxidy (NaOH), kyseliny (HCl) a další.
Vodík může také sám působit jako oxidační činidlo nebo redukční činidlo v chemických reakcích. Hraje důležitou roli v průmyslu, používá se při výrobě hnojiv, vodíkových tyčinek, raketových paliv a je také hlavním zdrojem energie v jaderných reakcích.
Poloha vodíku ve skupině Ia
V současné době se většina chemiků přiklání k umístění vodíku do skupiny Ia, vedle alkalických kovů, jako je lithium, sodík a draslík. To je způsobeno skutečností, že vodík se v mnoha reakcích chová jako alkalické kovy a má podobnou elektronovou strukturu.
Vodík má však také jedinečné vlastnosti, které jej odlišují od alkalických kovů. Vodík není kov a tvoří kovalentní vazby, které se liší od iontových vazeb charakteristických pro alkalické kovy. Kromě toho může vodík tvořit kyslíkové sloučeniny, jako je voda (H2O), které se také liší od vlastností alkalických kovů.
Vzhledem k těmto vlastnostem vodíku je jeho postavení ve skupině Ia diskutabilní a kontroverzní mezi vědci. Někteří navrhují umístit jej do skupiny šesti halogenů (via skupina), protože vodík může tvořit sloučeniny podobné halogenům, jako je chlorid vodíku (HCl).
V konečném důsledku zůstává přesná poloha vodíku v periodickém systému prvků otevřenou otázkou a vyžaduje další výzkum a debatu mezi vědci.
| I skupina | H | Li | Na | K |
|---|---|---|---|---|
| Atomové číslo | 1 | 3 | 11 | 19 |
Poloha vodíku ve skupině viia
Všechny prvky umístěné ve skupině viia periodického systému se liší přítomností sedmi elektronů ve vnějším obalu. Vodík jako první prvek má v této oblasti také jeden elektron. Formálně tedy může být zařazen do skupiny viia.
Strukturálně a charakteristicky se však řasa liší od ostatních prvků viia skupiny. Vodík netvoří chlorid nebo fluorid jako ostatní prvky této skupiny a jeho chemické chování se výrazně liší. Proto je vodík obvykle zvažován samostatně, mimo skupiny chemických prvků.