A posição do hidrogênio na tabela periódica tem sido contestada. Sua configuração eletrônica,
, é semelhante às configurações de elétrons de valência dos metais alcalinos (
). O hidrogênio apesar de ser comumente listado na tabela periódica no topo do Grupo 1, ele pode ser considerado um elemento metal alcalino?. O hidrogênio tem também um elétron a menos de uma configuração de gás nobre e poderia ser classificado como halogênio? Justifique.
Passo 1
Beleza, então o enunciado tá perguntando se o hidrogênio, cuja configuração eletrônica é
, pode ser considerado um metal alcalino (tipo os elementos do grupo 1, com configuração
) ou um halogênio (que precisam de um elétron pra completar o octeto). O conteúdo aqui é Tabela Periódica e definição de grupos, eletronegatividade, comportamento químico e propriedades físicas. Pra resolver, a gente vai revisar o que são metais alcalinos e halogênios, comparar características e decidir se o H se encaixa em algum dos dois.
Passo 2
Primeiro, bora lembrar o que define um metal alcalino:
- Eles ficam no grupo 1 da tabela.
- Têm configuração de valência
(por exemplo, Li: , Na: ).
- São metais macios, bons condutores de calor e eletricidade, têm baixa energia de ionização (facilmente perdem seu único elétron de valência) e reagem fortemente com água, formando hidróxidos alcalinos.
O hidrogênio tem
, igual à fórmula geral
, mas…
Passo 3
Comparando propriedades físicas e químicas:
- Estado físico: Hidrogênio é gás diatômico
à temperatura ambiente; metais alcalinos são sólidos. - Condutividade:
não conduz eletricidade; metais alcalinos sim.
3) Energia de ionização: O H tem energia de ionização relativamente alta (13,6 eV), bem maior que a dos metais alcalinos (por exemplo, Na tem ~5,1 eV) – ou seja, o H não perde o elétron tão fácil.
4) Reatividade com água: Hidrogênio não reage diretamente com água do jeito que Na ou K reagem formando hidróxidos.
Teoria aplicada: grupos da tabela periódica reúnem elementos com comportamento químico parecido – aqui, o H se comporta bem diferente dos metais alcalinos.
Passo 4
Agora, e como halogênio? Os halogênios (grupo 17) têm configuração
e precisam de um elétron pra completar o octeto:
- F:
- Cl:
…
Eles são não-metais, formam moléculas diatômicas (F₂, Cl₂…), são bastante eletronegativos e ganham facilmente um elétron pra virar íon.
O H até “gosta” de pegar um elétron (formando
, o hidreto), mas:
1) Sua eletronegatividade (2,20 na escala de Pauling) é menor que a do flúor (3,98) e do cloro (3,16), ou seja, não puxa elétrons com tanta força.
2) Ele forma por ligação covalente simples, não tem tendência natural de existir como
isolado – o íon hidreto só aparece em sais bem específicos (ex.: NaH).
1) Sua eletronegatividade (2,20 na escala de Pauling) é menor que a do flúor (3,98) e do cloro (3,16), ou seja, não puxa elétrons com tanta força.
2) Ele forma
Passo 5
Resumindo a teoria:
- Para ser classificado num grupo, o elemento deve compartilhar padrão de configuração e comportamento químico “típico” do grupo.
- H tem configuração parecida com o grupo 1, mas não apresenta as demais características de metal (estado, condutividade, reatividade).
- H tem semelhanças pontuais com halogênios (quer um elétron pra completar o dueto), mas não chega a ter a alta eletronegatividade nem forma íons
livremente como os halogênios formam .
Resposta
O hidrogênio não pode ser considerado de fato um metal alcalino nem um halogênio. Ele fica meio “orfão” na tabela: compartilha a configuração
com os metais alcalinos, mas não apresenta suas propriedades metálicas; e até forma hidretos (semelhante aos haletos), mas não tem a mesma eletronegatividade nem tendência a existir isolado como íon
. Por isso, ele costuma ficar numa posição especial, separado do grupo 1 ou destacado como caso à parte.