Elemento del periodo 1
Un elemento del periodo 1 è un elemento nel primo periodo (riga) della tavola periodica. La tavola periodica è disposta in righe per mostrare le proprietà ripetute degli elementi. Quando il numero atomico aumenta, l'elemento ha proprietà diverse. Una nuova riga inizia quando le proprietà chimiche si ripetono. Significa che gli elementi dello stesso gruppo hanno proprietà simili. Il primo periodo ha meno elementi di tutti gli altri periodi della tavola periodica. Ci sono solo due elementi nel primo periodo: idrogeno ed elio. Possiamo spiegare perché ci sono meno elementi nella prima fila nelle moderne teorie della struttura atomica. Questo perché nella fisica quantistica, questo periodo riempie l'orbitale 1s. Gli elementi del periodo 1 seguono la regola del duetto, hanno bisogno solo di due elettroni per completare il loro guscio di valenza. Questi elementi possono contenere solo due elettroni, entrambi nell'orbitale 1s. Pertanto, il periodo 1 può avere solo due elementi.
Tendenze periodiche
Poiché il periodo 1 ha solo due elementi, non ci sono tendenze periodiche notevoli.
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| Idrogeno | Elio |
Posizione degli elementi del periodo 1 nella tavola periodica
Anche se sia l'idrogeno che l'elio sono nel blocco s, non si comportano in modo simile agli altri elementi del blocco s. C'è una discussione su dove questi due elementi dovrebbero essere collocati nella tavola periodica.
Idrogeno
La posizione dell'idrogeno è a volte sopra il litio, a volte sopra il carbonio, a volte sopra il fluoro, a volte sopra sia il litio che il fluoro (che appare due volte), o galleggia sopra gli altri elementi e non appartiene a nessun gruppo nella tavola periodica.
Elio
La posizione dell'elio è quasi sempre sopra il neon (che è nel blocco p) nella tavola periodica perché è un gas nobile. Tuttavia, a volte la sua posizione è sopra il berillio perché hanno una configurazione elettronica simile.
Elementi nel periodo 1
| Serie chimica | ||||
| 1 | H | Non metallico | 1s1 | |
| 2 | Egli | 1s2 | ||
Idrogeno
L'idrogeno (simbolo:H) è un elemento chimico. Il suo numero atomico è 1. A temperatura e pressionestandard, l'idrogeno non ha colore, odore e sapore. Appartiene ai non metalli ed è altamente infiammabile. È un gas biatomico con la formula molecolare H2. La sua massa atomica è di 1,00794 amu, rendendo l'idrogeno l'elemento più leggero.
L'idrogeno è il più abbondante degli elementi chimici. L'abbondanza di idrogeno è circa il 75%. Le stelle della sequenza principale sono composte principalmente di idrogeno allo stato di plasma. Tuttavia, c'è meno idrogeno sulla Terra. Pertanto, l'idrogeno è prodotto industrialmente dagli idrocarburi (ad esempio il metano). L'idrogeno elementare viene utilizzato localmente nel luogo di produzione. I mercati più grandi si dividono quasi equamente tra l'upgrading dei combustibili fossili, come l'idrocracking, e la produzione di ammoniaca, soprattutto per il mercato dei fertilizzanti. L'idrogeno può essere prodotto dall'acqua usando il processo di elettrolisi, ma questo processo è commercialmente molto più costoso della produzione di idrogeno dal gas naturale.
L'isotopo dell'idrogeno più comune in natura, noto come protio, ha un solo protone e nessun neutrone. Nei composti ionici, può assumere una carica positiva, diventando un catione composto da un protone nudo, o una carica negativa, diventando un anione noto come idruro. L'idrogeno può formare composti con la maggior parte degli elementi ed è presente nell'acqua e nella maggior parte dei composti organici. Gioca un ruolo particolarmente importante nella chimica acido-base, in cui molte reazioni coinvolgono lo scambio di protoni tra molecole solubili. Essendo l'unico atomo neutro per il quale l'equazione di Schrödinger può essere risolta analiticamente, lo studio dell'energia e dello spettro dell'atomo di idrogeno ha giocato un ruolo chiave nello sviluppo della meccanica quantistica.
Le interazioni dell'idrogeno con vari metalli sono molto importanti in metallurgia, dato che molti metalli possono soffrire di infragilimento da idrogeno, e nello sviluppo di modi sicuri per immagazzinarlo per usarlo come carburante. L'idrogeno è altamente solubile in molti composti composti composti da metalli di terre rare e metalli di transizione e può essere dissolto in metalli sia cristallini che amorfi. La solubilità dell'idrogeno nei metalli è influenzata da distorsioni locali o impurità nel reticolo cristallino del metallo.
Elio
L'elio (He) è un elemento chimico monoatomico incolore, inodore, insapore, atossico e inerte che guida la serie dei gas nobili nella tavola periodica e il cui numero atomico è 2. I suoi punti di ebollizione e di fusione sono i più bassi tra gli elementi ed esiste solo come gas, tranne in condizioni estreme.
L'elio fu scoperto nel 1868 dall'astronomo francese Pierre Janssen, che per primo rilevò la sostanza come una firma sconosciuta di linea spettrale gialla nella luce di un'eclissi solare. Nel 1903, grandi riserve di elio furono trovate nei giacimenti di gas naturale degli Stati Uniti, che sono di gran lunga i maggiori fornitori di questo gas. La sostanza è usata nella criogenia, nei sistemi di respirazione in alto mare, per raffreddare i magneti superconduttori, nella datazione dell'elio, per gonfiare i palloni, per fornire la portanza dei dirigibili e come gas protettivo per usi industriali come la saldatura ad arco e la crescita dei wafer di silicio. Inalare un piccolo volume di gas cambia temporaneamente il timbro e la qualità della voce umana. Il comportamento delle due fasi fluide dell'elio-4 liquido, elio I ed elio II, è importante per i ricercatori che studiano la meccanica quantistica e il fenomeno della superfluidità in particolare, e per quelli che studiano gli effetti che le temperature vicine allo zero assoluto hanno sulla materia, come nella superconduttività.
L'elio è il secondo elemento più leggero ed è il secondo più abbondante nell'universo osservabile. La maggior parte dell'elio si è formata durante il Big Bang, ma nuovo elio viene creato come risultato della fusione nucleare dell'idrogeno nelle stelle. Sulla Terra, l'elio è relativamente raro e viene creato dal decadimento naturale di alcuni elementi radioattivi perché le particelle alfa che vengono emesse consistono in nuclei di elio. Questo elio radiogenico è intrappolato nel gasnaturale in concentrazioni fino al sette per cento del volume, da cui viene estratto commercialmente con un processo di separazione a bassa temperatura chiamato distillazione frazionata.
Tubo di scarico dell'idrogeno
Tubo di scarico al deuterio
Tubo di scarico dell'elio
Domande e risposte
D: Che cos'è un elemento di periodo 1?
R: Un elemento del periodo 1 è un elemento che si trova nella prima riga della tavola periodica.
D: Come sono disposti gli elementi nella tavola periodica?
R: Gli elementi della tavola periodica sono disposti in file per mostrare le proprietà ripetute degli elementi. Con l'aumento del numero atomico, emergono proprietà diverse. Una nuova fila inizia quando le proprietà chimiche si ripetono e gli elementi di un gruppo hanno proprietà simili.
D: Quanti elementi ci sono nel periodo 1?
R: Ci sono solo due elementi nel periodo 1: l'idrogeno e l'elio.
D: Perché ci sono meno elementi nel periodo 1 rispetto agli altri periodi?
R: Questo può essere spiegato dalle moderne teorie della struttura atomica, che affermano che questo periodo riempie l'orbitale 1s e segue la regola del duetto, ossia ha bisogno di due soli elettroni per completare il suo guscio di valenza, quindi può contenere solo due elettroni entrambi nell'orbitale 1s. Pertanto, può avere solo due elementi.
D: Cosa spiega la fisica quantistica sul periodo 1?
R: La fisica quantistica spiega perché ci sono meno elementi nel periodo 1 rispetto agli altri periodi: questo perché riempie l'orbitale 1s e segue la regola del duetto, ossia ha bisogno di due soli elettroni per completare il suo guscio di valenza, quindi può contenere solo due elettroni entrambi nell'orbitale 1s.
D: Cosa significa 'regola del duetto'?
R: La 'regola del duetto' significa che un elemento del primo periodo ha bisogno solo di due elettroni per completare il suo guscio di valenza, quindi può contenere solo due elettroni entrambi nell'orbitale 1s.
D: Cosa succede quando le proprietà chimiche si ripetono? R: Quando le proprietà chimiche si ripetono, inizia una nuova riga sulla tavola periodica, in quanto emergono proprietà diverse con l'aumentare del numero atomico.
