1. Водород как химический элемент

Водород — химический элемент № \(1\) периодической системы.

 

Атом водорода — самый простой по строению, самый лёгкий из атомов всех известных элементов. В его ядре находится один протон, а в электронной оболочке — всего один электрон.

 

 

Химический элемент водород представлен тремя изотопами: ${}_1{}^{1}H$ — протий (основной), ${}_1{}^{2}H$ — дейтерий ($D$), ${}_1{}^{3}H$ — тритий ($T$). Ядро протия не содержит нейтронов, в ядре дейтерия один нейтрон, а в ядре трития их два. Поэтому изотопы водорода различаются массами.

 

Водород обычно помещают и в \(IА\) группу (к щелочным металлам), и в \(VIIA\) группу (к галогенам).

 

Особое положение водорода связано со строением его электронной оболочки: в атоме один валентный электрон (как у щелочных металлов), а для завершения внешнего электронного слоя не хватает одного электрона (как атомам галогенов).

 

В химических реакциях атом водорода может отдавать или принимать электрон, поэтому проявляет в соединениях и положительную, и отрицательную степени окисления:

 

${Н}^0-\stackrel{\_}{e}\to {Н}^{+1}$,

 

${Н}^0+\stackrel{\_}{e}\to {Н}^{-1}$.

 

В ряду электроотрицательности место водорода — между металлами и неметаллами:

 

 .

 

Степень окисления \(+1\) водород проявляет в соединениях с более электроотрицательными неметаллами ($N\stackrel{+1}{H_3},\stackrel{+1}{H}\mathit{Cl}$), а  \(–1\) — в соединениях с металлами, кремнием и бором ($\mathit{Na}\stackrel{-1}{H},\mathit{Si}\stackrel{-1}{H_4}$).

Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. Из атомов этого элемента в недрах звёзд синтезируются все другие элементы.

 

Среди элементов земной коры водород по распространённости занимает девятое место. Он входит в состав воды, нефти, природного газа, а также содержится во всех живых организмах.

Свободного водорода в атмосфере Земли очень мало.