Sobre o elemento Hidrogênio, é correto afirmar que:
a) É um metal alcalino localizado no topo do grupo 1A.
b) É um não-metal que pode formar tanto cátions \left(\mathrm{H}^{+}\right)quanto ânions \left(\mathrm{H}^{-}\right).
c) Pertence à família dos gases nobres por ser um gás.
d) Não reage com outros não-metais.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmações sobre o elemento hidrogênio e pede identificar qual(is) está(ão) correta(s). As opções são:
a) É um metal alcalino localizado no topo do grupo 1A.
b) É um não-metal que pode formar tanto cátions \mathrm{H}^+ quanto ânions \mathrm{H}^-.
c) Pertence à família dos gases nobres por ser um gás.
d) Não reage com outros não-metais.
Vou analisar cada afirmação passo a passo, usando os dados básicos que conhecemos sobre o hidrogênio.

Passo 2

Propriedades básicas do hidrogênio (dados que vou usar):
  • O hidrogênio tem configuração eletrônica \,1s^1;. Isso significa que possui um único elétron na primeira camada ( n=1). Ele “quer” alcançar a estabilidade eletrônica similar ao gás hélio, que tem a camada 1s^2.
  • No estado padrão (condições ambientes) o hidrogênio é gasoso e forma moléculas diatômicas \mathrm{H}_2.
  • O hidrogênio é geralmente classificado como um não-metal (mas tem comportamento químico versátil). Essas informações bastam para analisar as opções.

Passo 3

Analisando a opção (a): “É um metal alcalino localizado no topo do grupo 1A.”
  • É verdade geométrica/posicional que o hidrogênio costuma ser desenhado no topo da coluna 1 (grupo 1A) da tabela periódica.
  • Porém, “metal alcalino” é uma classificação baseada em propriedades metálicas: metais alcalinos (Li, Na, K, …) são sólidos macios (à exceção do mercúrio), têm baixa eletronegatividade, baixa energia de ionização e comportamento metálico (formam cátions M ^+ facilmente).
  • O hidrogênio, apesar de estar no topo, é gasoso, tem energia de ionização relativamente alta para um metal e normalmente forma ligações covalentes com não-metais. Por isso a maioria dos livros diz que ele NÃO é um metal alcalino — sua colocação no topo do grupo 1 é histórica/por semelhança de um elétron, mas quimicamente ele NÃO se comporta como os alcalinos típicos.
    Conclusão sobre (a): a afirmação é falsa.

Passo 4

Analisando a opção (b): “É um não-metal que pode formar tanto cátions \mathrm{H}^+ quanto ânions \mathrm{H}^-.”
  • Como não-metal, o hidrogênio forma ligações covalentes em muitas moléculas (por exemplo \mathrm{H_2}, \mathrm{CH_4}, \mathrm{H_2O}).
  • Formação de cátion: ao perder seu único elétron, o hidrogênio dá origem ao íon \mathrm{H}^+ (próton). Em ácidos, por exemplo, diz-se que ocorre liberação de \mathrm{H}^+ — na água o íon livre está associado e aparece como \mathrm{H_3O}^+, mas a ideia de formação de próton é correta.
  • Formação de ânion: em compostos com metais muito eletropositivos (ex.: hidretos iônicos), o hidrogênio pode ganhar um elétron e formar o ânion \mathrm{H}^- (hidreto). Exemplos: \mathrm{NaH} (hidreto de sódio) contém \mathrm{H}^-.
  • Portanto o hidrogênio realmente pode formar ambos os íons, dependendo do ambiente químico.
    Conclusão sobre (b): a afirmação é verdadeira.

Passo 5

Analisando a opção (c): “Pertence à família dos gases nobres por ser um gás.”
  • Ser gás em condições ambiente não implica pertencer aos gases nobres. A família dos gases nobres (grupo 18) é caracterizada por átomos com camadas de valência preenchidas (por exemplo, hélio com configuração \,1s^2😉 e comportamento quimicamente inerte na maioria das condições.
  • O hidrogênio tem configuração \,1s^1; (não preenchida) e é reativo em muitas situações — ou seja, não é inerte como os gases nobres.
    Conclusão sobre (c): a afirmação é falsa.

Passo 6

Analisando a opção (d): “Não reage com outros não-metais.”
  • Isso é claramente falso. O hidrogênio reage com vários não-metais: exemplos clássicos
    • Combustão com oxigênio: \mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}.
    • Reação com cloro: \mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}.
    • Em presença de nitrogênio e catalisador, \mathrm{N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3} (processo Haber).
  • Essas reações mostram que o hidrogênio reage ativamente com não-metais para formar compostos covalentes ou iônicos conforme o caso.
    Conclusão sobre (d): a afirmação é falsa.

Resposta

b) É um não-metal que pode formar tanto cátions \mathrm{H}^+ quanto ânions \mathrm{H}^-.

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