Un element din perioada 1 este un element din prima perioadă (rând) a tabelului periodic. Tabelul periodic este aranjat în rânduri pentru a arăta proprietățile repetitive ale elementelor. Atunci când numărul atomic crește, elementul are proprietăți diferite. Un nou rând începe atunci când proprietățile chimice se repetă. Aceasta înseamnă că elementele din aceeași grupă au proprietăți similare. Prima perioadă are mai puține elemente decât orice altă perioadă din tabelul periodic. Există doar două elemente în prima perioadă: hidrogen și heliu. Putem explica de ce există mai puține elemente în primul rând în teoriile moderne ale structurii atomice. Acest lucru se datorează faptului că, în fizica cuantică, această perioadă umple orbitalul 1s. Elementele din perioada 1 respectă regula duetului, au nevoie doar de doi electroni pentru a-și completa învelișul de valență. Aceste elemente pot conține doar doi electroni, ambii în orbitalul 1s. Prin urmare, perioada 1 poate avea doar două elemente.
Elementul perioadei 1 | element din prima perioadă (rând) a tabelului periodic
Tendințe periodice
Deoarece perioada 1 are doar două elemente, nu există tendințe periodice remarcabile.
Hidrogen
Heliu
Poziția elementelor din perioada 1 în tabelul periodic
Deși atât hidrogenul, cât și heliul fac parte din blocul s, acestea nu se comportă în mod similar cu alte elemente din blocul s. Există discuții cu privire la locul în care ar trebui plasate aceste două elemente în tabelul periodic.
Hidrogen
Poziția hidrogenului este uneori deasupra litiului, alteori deasupra carbonului, alteori deasupra fluorului, alteori deasupra atât a litiului, cât și a fluorului (apare de două ori), sau plutește deasupra celorlalte elemente și nu aparține niciunei grupe din tabelul periodic.
Heliu
Poziția heliului este aproape întotdeauna deasupra neonului (care face parte din blocul p) în tabelul periodic, deoarece este un gaz nobil. Cu toate acestea, uneori, el se află deasupra beriliului, deoarece acestea au o configurație electronică similară.
Elemente în perioada 1
| Serii chimice | ||||
| 1 | H | Nemetal | 1s1 | |
| 2 | El | 1s2 | ||
Hidrogen
Hidrogenul (simbol:H) este un element chimic. Numărul său atomic este 1. La temperatura și presiunea standard, hidrogenul nu are culoare, miros sau gust. Aparține nemetalelor și este foarte inflamabil. Este un gaz diatomic cu formula moleculară H2 . Masa sa atomică este de 1,00794 amu, ceea ce face ca hidrogenul să fie cel mai ușor element.
Hidrogenul este cel mai abundent dintre elementele chimice. Abundența hidrogenului este de aproximativ 75%. Stelele din secvența principală sunt compuse în principal din hidrogen în stare plasmatică. Cu toate acestea, pe Pământ există mai puțin hidrogen. Prin urmare, hidrogenul este produs în mod industrial din hidrocarburi (de exemplu, metan). Noi folosim hidrogenul elementar la nivel local, la locul de producție. Cele mai mari piețe se împart aproape în mod egal între modernizarea combustibililor fosili, cum ar fi hidrocracarea, și producția de amoniac, în principal pentru piața îngrășămintelor. Hidrogenul poate fi produs din apă prin intermediul procesului de electroliză, dar acest proces este semnificativ mai scump din punct de vedere comercial decât producția de hidrogen din gaz natural.
Cel mai frecvent izotop natural al hidrogenului, cunoscut sub numele de protium, are un singur proton și niciun neutron. În compușii ionici, acesta poate lua fie o sarcină pozitivă, devenind un cation compus dintr-un proton gol, fie o sarcină negativă, devenind un anion cunoscut sub numele de hidrură. Hidrogenul poate forma compuși cu majoritatea elementelor și este prezent în apă și în majoritatea compușilor organici. Acesta joacă un rol deosebit de important în chimia acido-bazică, în care multe reacții implică schimbul de protoni între moleculele solubile. Fiind singurul atom neutru pentru care ecuația lui Schrödinger poate fi rezolvată analitic, studiul energiei și al spectrului atomului de hidrogen a jucat un rol esențial în dezvoltarea mecanicii cuantice.
Interacțiunile hidrogenului cu diferite metale sunt foarte importante în metalurgie, deoarece multe metale pot suferi fragilizarea hidrogenului, precum și în dezvoltarea unor modalități sigure de stocare a hidrogenului pentru utilizarea acestuia ca și combustibil. Hidrogenul este foarte solubil în mulți compuși compuși din metale de pământuri rare și metale de tranziție și poate fi dizolvat atât în metale cristaline, cât și în metale amorfe. Solubilitatea hidrogenului în metale este influențată de distorsiunile locale sau de impuritățile din rețeaua cristalină a metalelor.
Heliu
Heliul (He) este un element chimic monatomic incolor, inodor, insipid, netoxic și inert, care conduce seria gazelor nobile din tabelul periodic și al cărui număr atomic este 2. Punctele sale de fierbere și de topire sunt cele mai scăzute dintre toate elementele și există doar sub formă de gaz, cu excepția condițiilor extreme.
Heliul a fost descoperit în 1868 de către astronomul francez Pierre Janssen, care a detectat pentru prima dată substanța ca o semnătură necunoscută de linie spectrală galbenă în lumina unei eclipse solare. În 1903, rezerve mari de heliu au fost descoperite în zăcămintele de gaze naturale din Statele Unite, care este de departe cel mai mare furnizor de heliu. Substanța este utilizată în criogenie, în sistemele de respirație la mare adâncime, pentru răcirea magneților supraconductori, în întâlnirile cu heliu, pentru umflarea baloanelor, pentru asigurarea portanței în dirijabile și ca gaz protector pentru utilizări industriale, cum ar fi sudarea cu arc electric și creșterea plăcilor de siliciu. Inhalarea unui volum mic de gaz modifică temporar timbrul și calitatea vocii umane. Comportamentul celor două faze fluide ale heliului lichid 4, heliu I și heliu II, este important pentru cercetătorii care studiază mecanica cuantică și, în special, fenomenul de superfluiditate, precum și pentru cei care analizează efectele pe care temperaturile apropiate de zero absolut le au asupra materiei, cum ar fi în cazul supraconductibilității.
Heliul este al doilea cel mai ușor element și al doilea cel mai abundent element din universul observabil. Cea mai mare parte a heliului s-a format în timpul Big Bang-ului, dar noul heliu este creat ca urmare a fuziunii nucleare a hidrogenului în stele. Pe Pământ, heliul este relativ rar și este creat prin descompunerea naturală a unor elemente radioactive, deoarece particulele alfa emise sunt formate din nuclee de heliu. Acest heliu radiogenic este prins în gazele naturale în concentrații de până la șapte procente în volum, din care este extras în scopuri comerciale printr-un proces de separare la temperaturi scăzute numit distilare fracționată.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este un element din perioada 1?
R: Un element din perioada 1 este un element din primul rând al tabelului periodic.
Î: Cum sunt aranjate elementele în tabelul periodic?
R: Elementele din tabelul periodic sunt aranjate în rânduri pentru a arăta proprietățile repetitive ale elementelor. Pe măsură ce numărul atomic crește, apar proprietăți diferite. Un nou rând începe atunci când proprietățile chimice se repetă și când elementele dintr-un grup au proprietăți similare.
Î: Câte elemente există în perioada 1?
R: Există doar două elemente în perioada 1 - hidrogen și heliu.
Î: De ce există mai puține elemente în perioada 1 în comparație cu alte perioade?
R: Acest lucru poate fi explicat prin teoriile moderne ale structurii atomice care afirmă că această perioadă umple orbitalul 1s și urmează regula duetului, ceea ce înseamnă că are nevoie doar de doi electroni pentru a-și completa învelișul de valență, deci poate deține doar doi electroni, ambii în orbitalul 1s. Prin urmare, nu poate avea decât două elemente.
Î: Ce explică fizica cuantică despre perioada 1?
R: Fizica cuantică explică de ce există mai puține elemente în perioada 1 în comparație cu alte perioade - acest lucru se datorează faptului că umple orbitalul 1s și urmează regula duetului, ceea ce înseamnă că are nevoie doar de doi electroni pentru a-și completa învelișul de valență, astfel încât poate deține doar doi electroni ambii în orbitalul 1s.
Î: Ce înseamnă "regula duetului"?
R: "Regula duetului" înseamnă că un element din perioada unu are nevoie doar de doi electroni pentru a-și completa învelișul de valență, deci poate avea doar doi electroni în orbitalul 1s.
Î: Ce se întâmplă atunci când proprietățile chimice se repetă? R: Atunci când proprietățile chimice se repetă, începe un nou rând în tabelul periodic, deoarece apar proprietăți diferite odată cu creșterea numărului atomic.