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A prima vista, può sembrare idrogeno e gli alogeni sono elementi simili. Con configurazioni elettroniche e proprietà molecolari simili (l'idrogeno e tutti gli elementi alogeni formano molecole biatomiche), ci sono sicuramente alcuni parallelismi tra l'idrogeno e gli elementi alogeni. Uno sguardo più attento a questi elementi, tuttavia, rivela che l'idrogeno deve rimanere separato dagli elementi alogeni.
tipi
Mentre l'idrogeno è un singolo elemento con proprietà uniche, gli alogeni sono una raccolta di elementi. Esistono cinque elementi alogeni noti in totale: fluoro, cloro, bromo, iodio e astato. Gli alogeni occupano il Gruppo 17 nella tavola periodica.
Caratteristiche
L'idrogeno e gli alogeni sono tutti elementi non metallici, ma si comportano in modo molto diverso. L'idrogeno si combina spesso con ioni negativi non metallici per formare acidi e molecole organiche. Gli alogeni, d'altra parte, formano solo ioni con carica negativa che reagiscono con ioni metallici positivi per produrre composti ionici come i sali.
Somiglianze
La principale somiglianza tra idrogeno e alogeni è nella configurazione elettronica. L'idrogeno ha un elettrone nel suo guscio elettronico, che ha bisogno di un elettrone aggiuntivo per riempire quel guscio. Tutti gli alogeni hanno sette elettroni nei loro gusci di elettroni esterni. Questi gusci di elettroni hanno tutti bisogno di otto elettroni per il completamento, quindi anche agli alogeni manca un singolo elettrone. L'effetto di ciò è che sia l'idrogeno che gli elementi alogeni possono formare ioni negativi aggiungendo un elettrone al guscio di energia esterna. L'idrogeno, tuttavia, forma anche uno ione positivo perdendo il suo unico elettrone; nessun alogeno fa questo.
Identificazione
Nel suo stato naturale più semplice sulla Terra, l'idrogeno è un gas molecolare diatomico (H2). Questo gas è inodore, incolore e infiammabile. Degli alogeni, solo il fluoro e il cloro sono gas (F2 e Cl2, rispettivamente) naturalmente sulla Terra. Entrambi sono tossici e il fluoro ha un colore verdastro, mentre il cloro è verde. Gli altri alogeni sono liquidi (bromo) o solidi (iodio e astato) in natura.
Taglia
Una delle principali cause alla base delle differenze tra idrogeno e alogeni è la dimensione degli atomi coinvolti. Gli atomi di idrogeno sono il più piccolo di tutti gli elementi, costituiti da un solo protone e un elettrone. Gli atomi di alogeno, al contrario, possono essere piuttosto grandi. Il più piccolo alogeno è il fluoro, i cui atomi hanno nove protoni ed elettroni, oltre a 10 neutroni. Il più grande alogeno, astato, ha 85 protoni e 125 neutroni, dando agli atomi di quell'elemento una massa 210 volte più grande di un atomo di idrogeno.