Часть 2. Химия элементов. Глава 7. Водород и элементы группы VIIА - галогены

Изучив материал этой главы, студенты должны:

• Знать особенности строения атомов водорода и галогенов, валентность атомов, получение и свойства простых веществ и важнейших типов соединений, биологическое значение этих элементов.

• Уметь охарактеризовать свойства водорода и галогенов как химических элементов и как простых веществ, составлять характерные для водорода и галогенов химические реакции и производить расчеты по ним.

§ 7.1. ВОДОРОД

Изучение химии элементов начинается с первого химического элемента в таблице Менделеева - водорода, атомы которого характеризуются зарядом ядра +1 и имеют всего 1 электрон. Электронная формула 1s¹, энергетическая диаграмма:

Строение атома водорода было рассмотрено в § 2.3 и 2.4, химическая связь в молекуле водорода - в § 2.6.

Существуют разные мнения о принадлежности водорода к определенной группе таблицы Менделеева. Первый период составляют лишь два химических элемента - водород и гелий. Положение гелия как химически инертного элемента в VIIIA группе вполне очевидно. Тогда на долю водорода приходится не одна клетка в периодической системе элементов, а целая полоса от I до VII группы. В какую из этих групп поместить водород? По строению атома он может быть отнесен к группе IA, так как имеет лишь 1 электрон на внешнем уровне. Но одновременно у него недостает лишь 1 электрона до завершенной оболочки, как в группе VIIA. Кроме того, у водорода, как и у элемента углерода в группе IVA, имеется ровно половина от максимального числа электронов на внешнем уровне. Водород проявляет также сходство с кислородом и азотом, так как образует двухатомные молекулы (O₂, N₂, H₂). По-видимому, учитывая сходство водорода с элементами разных групп, не следует пытаться поместить его в отдельную «клетку», а нужно предоставить ему всю полосу в первом периоде с I по VII группу. В таком варианте таблица Менделеева приведена в данной книге.