Por que o Hélio e o Hidrogênio são considerados exceções quando consideramos o seu enquadramento na Tabela Periódica?

Passo 1

O enunciado pergunta por que o hidrogênio e o hélio ficam “fora do padrão” quando tentamos encaixá-los na tabela periódica. Vamos precisar revisar rapidamente (1) como a tabela é organizada em famílias/grupos (pelo número de elétrons de valência e propriedades químicas), (2) a configuração eletrônica de cada um e (3) quais propriedades químicas/eletrônicas geram essa ambiguidade.

Passo 2

A tabela periódica agrupa os elementos em colunas (grupos) de acordo com a configuração dos elétrons de valência e semelhanças químicas. Por exemplo, o grupo 1 tem configuração externa \mathrm{ns^1} e todos são metais alcalinos reativos; o grupo 18 reúne gases nobres, com camada externa completa e baixa reatividade.

Passo 3

O hidrogênio tem configuração eletrônica \mathrm{1s^1}, igual aos metais alcalinos do grupo 1, mas
  1. Ele não é metal, e pode tanto perder elétron (formando \mathrm{H^+}, como os alcalinos)
  2. Como não metal, também pode ganhar elétron (formando \mathrm{H^-}, comportamento análogo a um halogênio)
    Por isso ele não “encaixa” exclusivamente nem no grupo 1 nem no grupo 17.

Passo 4

O hélio tem configuração \mathrm{1s^2}, camada K completa com dois elétrons, o que lhe confere inércia química típica dos gases nobres. Porém, todos os demais gases nobres (grupo 18) têm oito elétrons na camada de valência \mathrm{ns^2 np^6}, formando o octeto. O hélio não tem subnível p, mas é quimicamente inerte. Para refletir sua inércia, acabamos colocando-o no grupo 18, embora ele seja do bloco s.

Passo 5

Em resumo, o hidrogênio torna-se ambíguo entre comportamento de metal alcalino e de halogênio, e o hélio tem configuração diferente dos demais gases nobres, mas compartilha a baixa reatividade. Essas incongruências fazem com que ambos sejam exceções ao “padrão” de classificação da tabela.

Resposta

Hidrogênio e hélio fogem ao enquadramento usual porque o hidrogênio, com \mathrm{1s^1}, pode agir como alcalino ou como halogênio, e o hélio, embora seja gás nobre inerte, não possui camada externa de oito elétrons como os demais do grupo 18, tendo apenas dois.

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