Question

Porque o hidrogênio não pertence a família 1A

Answer 1

O hidrogénio (português europeu) ou hidrogênio (português brasileiro) (pronuncia-se /idɾɔˈʒɛniu/ ou /idɾɔˈʒeniu/ de hidro + génio/gênio, ou do fr. hidrogène e admitindo-se a grafia dupla pelo acordo ortográfico[1]) é um elemento químico com número atómicoPE ou atômico PB 1 e representado pelo símbolo H. Com uma massa atómica de aproximadamente 1,0 u, o hidrogênio é o elemento menos denso. Ele geralmente apresenta-se em sua forma molecular, formando o gás diatômico (H2) nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Este gás é inflamável, incolor, inodoro, e insolúvel em água.[2] O hidrogénio, por possuir propriedades distintas, não se enquadra claramente em nenhum grupo da tabela periódica, sendo muitas vezes colocado no grupo 1 (ou família 1A) por possuir apenas 1 elétron na camada de valência (ou última camada).

Hidrogênio
← Hidrogênio → Hélio


1 H







↑
H
↓
Lítio
Tabela completa • Tabela estendida
Aparência
Gás incolor com brilho roxo no estado de plasma.



Linhas espectrais do hidrogénio.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Hidrogênio, H, 1
Série química Não-metal
Grupo, período, bloco 1 (IA), 1, s
Densidade, dureza 0,0899 kg/m3, não apresenta
Número CAS 1333-74-0
Propriedade atómicas
Massa atômica 1,00794(7) u
Raio atómico (calculado) 25(53) pm
Raio covalente 37 pm
Raio de Van der Waals 120 pm
Configuração electrónica 1s1
Elétrons (por nível de energia) 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 1 (anfótero)
Estrutura cristalina hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria gasoso
Ponto de fusão 14,025 K
Ponto de ebulição 20,268 K
Entalpia de fusão 0,05868 kJ/mol
Entalpia de vaporização 0,44936 kJ/mol
Volume molar 1,14×10-5 m3/mol
Pressão de vapor 209 Pa a 23 K
Velocidade do som 1270 m/s a 20 °C
Classe magnética diamagnético
Susceptibilidade magnética -2,2x10-9
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 2,2
Calor específico 14304 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 106 S/m
Condutividade térmica 0,1815 W/(m·K)
1º Potencial de ionização 1312 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
1H 99,985% estável com 0 neutrões
2H 0,015% estável com 1 neutrões
3H sintético 12,33 a ß- 0,019 3He
4H sintético 9,93·10-23 s n 2,910 3He
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.
v • e
O hidrogénio é o mais abundante dos elementos químicos, constituindo aproximadamente 75% da massa elementar do Universo.[3] [nota 1] Estrelas na sequência principal são compostas primariamente de hidrogénio em seu estado de plasma. O Hidrogénio elementar é relativamente raro na Terra, e é industrialmente produzido a partir de hidrocarbonetos presentes no gás natural, tais como metano, após o qual a maior parte do hidrogénio elementar é usada "em cativeiro" (o que significa localmente no lugar de produção). Os maiores mercados do mundo usufruem do uso do hidrogénio para o aprimoramento de combustíveis fósseis (no processo de hidrocraqueamento) e na produção de amoníaco (maior parte para o mercado de fertilizantes). O hidrogénio também pode ser obtido por meio da eletrólise da água, porém, este processo é atualmente dispendioso, o que privilegia sua obtenção a partir do gás natural.[4]

O isótopo do hidrogênio que possui maior ocorrência, conhecido como prótio, é formado por um único próton e nenhum nêutron. Em compostos iônicos pode ter uma carga positiva (se tornando um cátion) ou uma carga negativa (se tornando o ânion conhecido como hidreto). Também pode formar outros isótopos, como o deutério, com apenas um nêutron, e o trítio, com dois nêutrons. Em 2001, foi criado em laboratório o isótopo 4H e, a partir de 2003, foram sintetizados os isótopos 5H até 7H.[5][6] O elemento hidrogênio forma compostos com a maioria dos elementos, está presente na água e na maior parte dos compostos orgânicos. Possui um papel particularmente importante na química ácido-base, na qual muitas reações envolvem a troca de prótons entre moléculas solúveis. Como o único átomo neutro pelo qual a Equação de Schrödinger pode ser resolvida analiticamente, o estudo energético e de ligações do átomo hidrogênio teve um papel principal no desenvolvimento da mecânica quântica.

A solubilidade e características do hidrogênio com vários metais são muito importantes na metalurgia (uma vez que muitos metais podem sofrer fragilidade em sua presença)[7] e no desenvolvimento de maneiras seguras de estocá-lo para uso como combustível.[8] É altamente solúvel em diversos compostos que possuem Terras-raras e metais de transição[9] e pode ser dissolvido tanto em metais cristalinos e amorfos.[10] A solubilidade do hidrogênio em metais é influenciada por distorções ou impurezas locais na estrutura cristalina do metal.[11]