1. Гідроген, як хімічний елемент

Гідроген — хімічний елемент № \(1\) періодичної системи.

 

Атом Гідрогену — найпростіший за будовою, найлегший з атомів усіх відомих елементів. У його ядрі міститься один протон, а в електронній оболонці — всього один електрон.

  

 

Хімічний елемент водень представлен трьома ізотопами: ${}_1{}^{1}H$ — Протій (основний), ${}_1{}^{2}H$ — Дейтерій ($D$), ${}_1{}^{3}H$ — Тритій ($T$). Ядро Протію не містить нейтронів, у ядрі Дейтерію — один нейтрон, а в ядрі Тритію їх два. Тому ізотопи Гідрогену відрізняються масами.

 

Гідроген, як правило, поміщають у \(IА\) групу (до лужних металів), і у \(VIIA\) групу (до галогенів).

 

Особливе положення Гідрогену пов'язане з будовою його електронної оболонки: в атомі один валентний електрон (як у лужних металів), а для завершення зовнішнього електронного шару не вистачає одного електрону (як атомам галогенів).

У хімічних реакціях атом Гідрогену може віддавати або приймати електрон, тому проявляє у сполуках і позитивний, і негативний ступінь окиснення:

 

${Н}^0-\stackrel{\_}{e}\to {Н}^{+1}$,

 

${Н}^0+\stackrel{\_}{e}\to {Н}^{-1}$.

 

У ряду електронегативності місце Гідрогену — між металами і неметалами:

 

\(F\)\(O\)\(N\)\(Cl\)\(Br\)\(S\) \(C\)\(P\)\(H\)\(Si\)\(Mg\)\(Li\)\(Na\).

 

Ступінь окиснення \(+1\) Гідроген проявляє у сполуках з більш електронегативними неметалами ($N\stackrel{+1}{H_3},\stackrel{+1}{H}\mathit{Cl}$), а  \(–1\) — у сполуках з металами, Силіцієм і Бором ($\mathit{Na}\stackrel{-1}{H},\mathit{Si}\stackrel{-1}{H_4}$).

Гідроген — найпоширеніший елемент у Всесвіті. З атомів цього елементу в надрах зорь синтезуються всі інші елементи.

Серед елементів земної кори Гідроген за поширеністю посідає дев'яте місце. Він входить до складу води, нафти, природного газу, а також міститься в усіх живих організмах.

 

Вільного водню в атмосфері Землі дуже мало.