Elemento del periodo 1

Poiché il periodo 1 ha solo due elementi, non ci sono tendenze periodiche notevoli.

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.

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.