Hidrogênio

Por que o hidrogênio não tem família?

O hidrogênio pode ser considerado como um caso exclusivo dentre os elementos da tabela periódica. Sua estrutura em estado fundamental (não considerando as variações isotópicas) é composta por um próton e um elétron. Assim, o hidrogênio possui dois modos de reações em ligações e interações atômicas:

(1) Ceder o seu único elétron, se tornando um próton;

(2) Receber um elétron, ganhando estabilidade por adquirir a estrutura eletrônica do gás nobre semelhante, o hélio.

É importante considerar que as famílias, na tabela periódica, consistem em átomos com características semelhantes entre si. Os átomos de hidrogênio possuem propriedades duais próprias, e portanto, este elemento não foi inseridos permanentemente em nenhum grupo.
Uma possível alteração na estrutura da tabela a fim de conectar o hidrogênio na família 1A ou 7A, cujos elementos são dotados de, respectivamente, capacidade de doar e receber um elétron.

Espero ter sido útil. No caso de quaisquer dúvidas, contate-me.

Mas que variações isotópicas são essas?( Eu se que isótopos são átomos que apresentam o mesmo atômico(Z), por pertencerem ao mesmo elemento químico, mas diferentes números de massa(A).E o que é um estado fundamental da matéria?(Seria sua estrutura sem sofrer alteração?)

Quando me refiro à variações isotópicas, refiro-me ao acréscimo de massa (nêutrons) ao sistema no qual o átomo de hidrogênio se encontra. Embora isto não apresente mudança alguma (teoricamente) em relação à carga do átomo, para melhor compreensão o estudo desta propriedade é realizado considerando um átomo em seu estado fundamental - isto é, com carga nula (carga dos prótons = carga dos elétrons) e sem considerar partículas adicionais se não as citadas anteriormente, pois outras partículas influenciarão apenas em massa num átomo. A massa não possui influência direta sob um sistema onde se leva em consideração as forças eletromagnéticas.

O elemento químico Hidrogênio (H), não pode ser classificado em nenhum grupo (família) da Tabela Periódica porque apresenta propriedades físicas e químicas que, reunidas, não são similares a nenhum grupo. Considerando a configuração eletrônica, ns¹ do Hidrogênio ele poderia estar classificado no grupo 1A, dos metais alcalinos, mas veja, que o hidrogênio não apresenta propriedades físico-químicas de metais (não tem elevada condutibilidade térmica e elétrica, não encontra-se naturalmente em estado sólido e nem líquido, não tem elevados pontos de fusão e nem de ebulição, etc). O hidrogênio é encontrado em temperatura ambiente no estado gasoso. Poderia pertencer ao grupo dos halogênios (grupo 7A), pois devido possuir apenas 1 elétron na camada de valência, tende a receber 1 elétron em uma ligação química, assim como os halogênios, para se tornar com configuração de gás hélio (gás nobre) e assim estável, porém suas características não favorecem a inserção no grupo dos halogênios. É, resumidamente uma incompatibilidade de propriedades. O hidrogênio possui caraterísticas únicas.

Bem, outra coisa, são seus isótopos, que são átomos de hidrogênio também, já que possuem mesmo número de prótons, e como você sabe, o número de prótons define um elemento químico. Somente o hidrogênio possui 1 próton no núcleo, então o elemento químico hidrogênio é o único que tem 1 próton. Como você sabe também, um elemento químico, como o hidrogênio, é constituído de vários átomos de mesmo número atômico ou número de prótons, são esses os chamados isótopos de hidrogênio. No caso os isótopos do hidrogênio, diferem apenas pela massa atômica, são estes: hidrogênio (prótio), deutério e trítio, com massas respectivas de 1 u, 2 u e 3 u.

Thiago Lira escreveu:Quando me refiro à variações isotópicas, refiro-me ao acréscimo de massa (nêutrons) ao sistema no qual o átomo de hidrogênio se encontra. Embora isto não apresente mudança alguma (teoricamente) em relação à carga do átomo, para melhor compreensão o estudo desta propriedade é realizado considerando um átomo em seu estado fundamental - isto é, com carga nula (carga dos prótons = carga dos elétrons) e sem considerar partículas adicionais se não as citadas anteriormente, pois outras partículas influenciarão apenas em massa num átomo. A massa não possui influência direta sob um sistema onde se leva em consideração as forças eletromagnéticas.

"A  massa não possui influência direta sob um sistema  onde se leva em consideração as forças eletromagnéticas".
Não entendi, poderia explicar-me Thiago?

Observemos a equação eletrostática: 



Para ilustrar melhor e facilitar o estudo da propriedade que desejo exemplificar, tomei a liberdade de reduzir a equação eliminando sua contante.



Neste caso, a força eletromagnética F age sobre dois corpos que possuam cargas q e q' e que distanciam-se por um comprimento d. A massa, portanto, nenhuma influência exerce acerca de um corpo onde é levada em consideração somente sua eletrização. 
A massa seria uma propriedade útil somente no estudo dos movimentos dos corpos eletrizados que se atraem, visto que as equações da física clássica podem definir, a partir desta propriedade, a velocidade, aceleração e propriedades cinemáticas dos corpos. 
A força gravitacional, classicamente aceita como propriedade intrínseca dos corpos dotados de massa (matéria), poderia agir como uma força atratora entre um núcleo atômico e seus elétrons. Portanto, um núcleo de hidrogênio em estado fundamental (isto é, em estado inalterado, apresentando apenas um próton) exerceria sobre um elétron uma força de menor intensidade do que um núcleo de trítio (variação isotópica do hidrogênio, que apresenta um próton e dois nêutrons) exerceria sobre uma mesma partícula. No entanto, a força gravitacional é extremamente diminuta em sua natureza e se manifesta consideravelmente em corpos com dimensões elevadas, como planetas. Em nível atômico a gravidade é totalmente desprezível.


Complementando um pouco sobre suas características, o fato de que o primeiro e único subnível s de um átomo de hidrogênio é incompleto acarreta numa grande possibilidade de compostos químicos. Desde hidretos, compostos simples inorgânicos formados principalmente por átomos metálicos, até cadeias carbônicas de grande massa molecular, como polipeptídeos, os átomos de hidrogênio estão presentes e são de importância.

Sinto se os tópicos de Química não são apropriados para o acréscimo de equações físicas às postagens, e, caso isto seja concreto, peço que um moderador entre em contato. Caso ainda existam dúvidas, residentevil2, não se acanhe em perguntar.