Inhoud
Op het eerste gezicht lijkt het misschien op waterstof en de halogenen zijn vergelijkbare elementen. Met vergelijkbare elektronenconfiguraties en moleculaire eigenschappen (waterstof en alle halogeenelementen vormen diatomaire moleculen), zijn er zeker enkele parallellen tussen waterstof en de halogeenelementen. Een nadere beschouwing van deze elementen onthult echter dat waterstof gescheiden moet blijven van de halogeenelementen.
Soorten
Hoewel waterstof een enkel element is met unieke eigen eigenschappen, zijn de halogenen een verzameling elementen. Er zijn in totaal vijf bekende halogeenelementen: fluor, chloor, broom, jodium en astatine. De halogenen bezetten groep 17 op het periodiek systeem.
Kenmerken
Waterstof en de halogenen zijn allemaal niet-metalen elementen, maar ze gedragen zich heel anders. Waterstof combineert vaak met negatieve, niet-metaalionen om zuren en organische moleculen te vormen. Halogenen vormen daarentegen alleen negatief geladen ionen die reageren met metaalachtige, positieve ionen om ionische verbindingen zoals zouten te maken.
overeenkomsten
De belangrijkste overeenkomst tussen waterstof en de halogenen is in elektronenconfiguratie. Waterstof heeft één elektron in zijn elektronenschil en heeft één extra elektron nodig om die schaal te vullen. De halogenen hebben allemaal zeven elektronen in hun buitenste elektronenschillen. Deze elektronenschillen hebben allemaal acht elektronen nodig voor voltooiing, dus de halogenen missen ook een enkel elektron. Het effect hiervan is dat zowel waterstof als de halogeenelementen negatieve ionen kunnen vormen door de toevoeging van één elektron aan de buitenste energieschil. Waterstof vormt echter ook een positief ion door zijn ene elektron te verliezen; geen halogeen doet dit.
Identificatie
In zijn eenvoudigste natuurlijke staat op aarde is waterstof een diatomee, moleculair gas (H2). Dit gas is geurloos, kleurloos en ontvlambaar. Van de halogenen zijn alleen fluor en chloor van nature gassen (respectievelijk F2 en Cl2) op aarde. Beide zijn giftig en fluor is groenachtig van kleur, terwijl chloor groen is. De andere halogenen zijn vloeibaar (broom) of vast (jodium en astatine) van aard.
Grootte
Een van de belangrijkste onderliggende oorzaken van de verschillen tussen waterstof en de halogenen is de grootte van de betrokken atomen. Waterstofatomen zijn de kleinste van alle elementen en bestaan uit slechts één proton en één elektron. Halogeenatomen kunnen daarentegen behoorlijk groot zijn. Het kleinste halogeen is fluor, waarvan de atomen negen protonen en elektronen hebben, evenals 10 neutronen. Het grootste halogeen, astatine, heeft 85 protonen en 125 neutronen, waardoor atomen van dat element een massa hebben van 210 maal de grootte van een waterstofatoom.