Гідроген.

Головна особливість атома водню полягає в тому, що на відміну від всіх інших елементів (крім гелію) його валентний електрон знаходиться безпосередньо в сфері дії атомного ядра – у нього немає проміжного електрнного шару. Позитивний іон водню Н⁺ представляє собою елементарну частинку – протон.

Особливості будови електронної оболонки атома водню (як і гелію) не дозволяють однозначно сказати, в якій періодичної системи він повинен знаходитися. Дійсно, якщо виходити з числа валентних електронів його атома, то водень повинен знаходитися в І групі, що підтверджується також подібністю спектрів лужних металів і водню. До лужних металів водень наближує і схильність його давати в розчинах гідратований позитивно заряджений іон Н⁺(р). Однак у стані вільного іона Н⁺(г) – протону – він не має нічого спільного з іонами лужних металів. Крім того енергія іонізації атома водню набагато більша енергія іонізації атомів лужних металів. (Е_іоніз. Li – Fr – 5, 4 – 3, 9 еВ, а для Н – 13, 6 еВ). Якщо ж виходити з того, що для завершення зовнішнього енергетичного рівня атому водню не вистачає одного електрона, то водень слід розмістити в 7 групі. Крім того, як і атоми галогенів, атоми водню характеризуються високими значеннями енергії іонізації. Багато вчених саме тому поміщають водень в 7 групу періодичної системи. Разом з тим водень – елемент особливий, і розміщення його в тій чи іншій групітаблиці Мендєлєєва значною міроюумовне.

Енергія іонізації атома водню (13, 6 еВ, 1312кДж/моль) настільки велика, що сполуки Н(І) навіть з такими сильними окиснювачами, як фтор і кисень, не можуть бути іонним. Якщо ж допустити утворення в сполуках іонів Н⁺, їх винятково висока поляризуючадія однаково привела б до утворення ковалентного зв’язку. Через це іони Н⁺ не можуть існувати у вільному стані при звичайних хімічних явищах. Специфіка будови атома водню зумовлює особливий вид хімічного зв’язку, який властивий тільки сполукам водню(І) – водневий зв’язок.

Процес утворення негативнозарядженого іона Н^- з атома екзотермічний (спорідненість до електрона 0, 75 еВ), тому для водню в ступені окиснення –1 можливі іонні сполуки.

Отже, виходячи з таких обставин, водень – неметалічний елемент. В сполуках він може мати ступені окиснення –1 і +1. Для нього, як і для галогенів, характерні іонні сполуки, в яких він виступає в якості простого іона Н^-. При позитивному ступені окиснення водень утворює тільки ковалентні сполуки і може відігравати роль комплексоутворювача в аніонних комплексах.

Водень широко поширений в природі (атмосфера, літосфера, гідросфера). У вільному стані водень зустрічається дуже рідко (у вулканічних та інших природних газах), і взагалі у формі сполук входить в склад глини, води, кам’яного і бурого вугілля, нафти, усі тваринні і рослинні організми. Водень – найбільш поширений елемент космосу: він складає до половини маси Сонця і більшості зірок, входить в комети, газові туманності і в міжзірковий простір (газ).

Водень має 3 ізотопи: Д або Т або

протоній дейтерій тритій

Протоній і дейтерій – стабільні ізотопи. Тритій є b - радіоактивним, період піврозпаду Т_1/2 = 12, 26 року: