Pierwiastek okresu 1 to pierwiastek w pierwszym okresie (rzędzie) układu okresowego. Układ okresowy jest ułożony w rzędach, aby pokazać powtarzające się właściwości pierwiastków. Gdy liczba atomowa wzrasta, pierwiastek ma inne właściwości. Nowy rząd zaczyna się, gdy powtarzają się właściwości chemiczne. Oznacza to, że pierwiastki w tej samej grupie mają podobne właściwości. Pierwszy okres ma mniej pierwiastków niż wszystkie inne okresy w układzie okresowym. W pierwszym okresie znajdują się tylko dwa pierwiastki: wodór i hel. To, dlaczego w pierwszym rzędzie jest mniej pierwiastków, możemy wyjaśnić we współczesnych teoriach budowy atomu. Dzieje się tak, ponieważ w fizyce kwantowej, okres ten wypełnia orbital 1s. Pierwiastki okresu 1 działają zgodnie z zasadą duetu, potrzebują tylko dwóch elektronów, aby uzupełnić swoją powłokę walencyjną. Pierwiastki te mogą posiadać tylko dwa elektrony, oba na orbitalu 1s. Dlatego okres 1 może mieć tylko dwa pierwiastki.
Tendencje okresowe
Jako że okres 1 ma tylko dwa pierwiastki, nie ma żadnych znaczących tendencji okresowych.
Położenie pierwiastków okresu 1 w układzie okresowym
Pomimo że wodór i hel są w bloku s, nie zachowują się podobnie do innych pierwiastków bloku s. Istnieje spór o to, gdzie te dwa elementy powinny być umieszczone w układzie okresowym.
Wodór
Położenie wodoru jest czasami powyżej litu, czasami powyżej węgla, czasami powyżej fluoru, czasami powyżej zarówno litu i fluoru (pojawiając się dwa razy), lub unosić się nad innymi elementami i nie należy do żadnej grupy w układzie okresowym.
Hel
Położenie helu jest prawie zawsze powyżej neonu (który jest w bloku p) w układzie okresowym, ponieważ jest to gaz szlachetny. Jednak czasami pozycja jest powyżej berylu, ponieważ mają one podobną konfigurację elektronów.
Pierwiastki w okresie 1
Pierwiastek chemiczny | Seria chemiczna | Konfiguracja elektronowa | ||
---|---|---|---|---|
1 | H | Wodór | Niemetal | 1s1 |
2 | He | Hel | Gaz szlachetny | 1s2 |
Wodór
Wodór (symbol:H) jest pierwiastkiem chemicznym. Jego liczba atomowa wynosi 1. W standardowej temperaturze i ciśnieniu wodór nie ma koloru, zapachu i smaku. Należy do niemetali i jest bardzo łatwopalny. Jest to gaz dwuatomowy o wzorze cząsteczkowym H2. Jego masa atomowa wynosi 1,00794 amu, co czyni wodór najlżejszym pierwiastkiem.
Wodór jest najobficiej występującym z pierwiastków chemicznych. Obfitość wodoru wynosi około 75%. Gwiazdy w ciągu głównym składają się głównie z wodoru w stanie plazmy. Jednak na Ziemi jest mniej wodoru. Dlatego wodór jest produkowany przemysłowo z węglowodorów (np. metanu). Wodór pierwiastkowy zużywamy lokalnie w miejscu produkcji. Największe rynki są prawie równo podzielone pomiędzy uszlachetnianie paliw kopalnych, takie jak hydrokraking, i produkcję amoniaku, głównie na rynek nawozów. Wodór może być produkowany z wody przy użyciu procesu elektrolizy, ale proces ten jest znacznie droższy komercyjnie niż produkcja wodoru z gazu ziemnego.
Najczęstszy naturalnie występujący izotop wodoru, znany jako prot, ma jeden proton i żadnych neutronów. W związkach jonowych może przyjąć ładunek dodatni, stając się kationem składającym się z jednego protonu, lub ładunek ujemny, stając się anionem znanym jako wodorek. Wodór może tworzyć związki z większością pierwiastków, jest obecny w wodzie i większości związków organicznych. Odgrywa on szczególnie ważną rolę w chemii kwasowo-zasadowej, w której wiele reakcji polega na wymianie protonów między rozpuszczalnymi cząsteczkami. Jako jedyny neutralny atom, dla którego równanie Schrödingera może być rozwiązane analitycznie, badanie energii i widma atomu wodoru odegrało kluczową rolę w rozwoju mechaniki kwantowej.
Oddziaływania wodoru z różnymi metalami są bardzo ważne w metalurgii, ponieważ wiele metali może cierpieć z powodu kruchości wodoru, a także w opracowywaniu bezpiecznych sposobów przechowywania go w celu wykorzystania jako paliwa. Wodór jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wielu związkach złożonych z metali ziem rzadkich i metali przejściowych i może być rozpuszczony zarówno w metalach krystalicznych jak i amorficznych. Na rozpuszczalność wodoru w metalach wpływają lokalne zniekształcenia lub zanieczyszczenia w sieci krystalicznej metalu.
Hel
Hel (He) to bezbarwny, bezwonny, bez smaku, nietoksyczny, obojętny monatomowy pierwiastek chemiczny, który przewodzi serii gazów szlachetnych w układzie okresowym i którego liczba atomowa wynosi 2. Jego temperatury wrzenia i topnienia są najniższe wśród pierwiastków i istnieje tylko jako gaz, z wyjątkiem ekstremalnych warunków.
Hel został odkryty w 1868 roku przez francuskiego astronoma Pierre Janssen, który po raz pierwszy wykrył substancję jako nieznany żółty podpis linii widmowej w świetle z zaćmienia słońca. W 1903 r. duże zasoby helu znaleziono w złożach gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych, które są zdecydowanie największym dostawcą tego gazu. Substancja ta jest wykorzystywana w kriogenikach, w głębinowych systemach oddechowych, do chłodzenia magnesów nadprzewodzących, w datowaniu helowym, do nadmuchiwania balonów, do zapewniania siły nośnej sterowców oraz jako gaz ochronny w zastosowaniach przemysłowych, takich jak spawanie łukowe czy obróbka płytek krzemowych. Wdychanie niewielkiej ilości tego gazu tymczasowo zmienia barwę i jakość ludzkiego głosu. Zachowanie ciekłego helu-4’s dwóch faz płynnych, helu I i helu II, jest ważne dla naukowców badających mechanikę kwantową i zjawisko nadciekłości w szczególności, a do tych, patrząc na efekty, że temperatury bliskie zera bezwzględnego mają na materię, takich jak z nadprzewodnictwem.
Hel jest drugim najlżejszym elementem i jest drugim najbardziej obfite w obserwowalnym wszechświecie. Większość helu została utworzona podczas Wielkiego Wybuchu, ale nowy hel jest tworzony w wyniku fuzji jądrowej wodoru w gwiazdach. Na Ziemi hel jest stosunkowo rzadki i powstaje w wyniku naturalnego rozpadu niektórych pierwiastków promieniotwórczych, ponieważ emitowane cząstki alfa składają się z jąder helu. Ten radiogeniczny hel jest uwięziony w gazie ziemnym w stężeniu do siedmiu procent objętości, z którego jest ekstrahowany komercyjnie w niskotemperaturowym procesie separacji zwanym destylacją frakcyjną.
Wykłady | . Lista pierwiastków według | Strony danych | Grupy | Inne kategorie pierwiastków | Bloki | Okresy |
---|