Frage von Frage76mal6, 159

Wieso ist Wasserstoff kein Halogen?

Hallo,

die Frage mag jetzt dämlich klingen, aber wieso ist Wasserstoff kein Halogen?

Halogene brauchen doch noch 1 Elektron um die Edelgaskonfiguration zu erreichen, wohingegen Alkalimetalle extrem elektropositiv sind und ein Elektron abgeben wollen um auf ein Oktett zu kommen.

So gesehen, ist doch H eher ein Halogen als ein Alkalimetall, denn H braucht es nur 1 Elektron um das Dublett von He zu erreichen und

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von ThomasJNewton, 54

Neben rein formalen Gründen kommt natürlich auch die "Elektrik" ins Spiel.

Letzlich ist ja die Anziehungskraft des Kerns Gundlage der gesamten Chemie.
In Kombination mit den Regeln, denen die Elektronen unterliegen.

Wichtig in diesem Zusammenhang ist der Schalenaufbau, und eben die Tatsache, dass Elektronen in einer Schale die Kernladung gegenüber Elektronen derselben Schale kaum abschirmen.
Gegenüber Elektronen in äußeren Schalen wirken sie aber sehr wohl abschirmend.

Wenn man wirklich mal in dem Bild der Schalen bleibt, liegt also z.B. ein 1s-E. zwischen dem Kern und einem 2s-E.
Das innere E. gleicht also die Ladung des Kerns aus.

Langer Rede kurzer Sinn, die Außenelektronen unterliegen einer "gefühlten" Kernladung.
Und die schwankt natürlich periodisch, das erklärt den Aufbau des PSE.

Aber Beispiele erklären wohl am besten:

E. Ladung (gefühlt)
H  1
He 2
Li 1
Be 2
B  3
C  4
N  5
O  6
F  7
Ne 8
Na 1
..
Cl 7

Da die erste Periode nur 2 Elektronen fasst, fühlt H halt nur die Kernladung 1, und nicht 7, wie bei den Halogenen.

Und wenn H kein Halogen ist, stellt sich noch die Frage, warum es kein Alkalimetal ist.
Weil neben der gefühlten Kernladung natürlich auch der Abstand eine Rolle spielt.

Expertenantwort
von Kaeselocher, Community-Experte für Chemie, 62

Eine sehr gute Frage!

Nun es liegt daran, dass der Wasserstoff in der ersten Hauptgruppe und nicht in der siebten steht. Elemente derselben Hauptgruppe haben immer eine gleich besetzte Valenzschale und die Elemente der ersten Hauptgruppe haben alle ein einfach besetztes s-Orbital. Die Elemente der siebten Hauptgruppe haben neben einem vollbesetzten s-Orbital [und ab der 4. Periode auch ein vollbesetztes d- bzw aber der 6. sogar noch ein f-Orbital] und ein mit fünf Elektronen besetztes p-Orbital.

Da der Wasserstoff nur ein einziges Orbital, nämlich das 1s-Orbital besetzt hat macht es wenig Sinn ihn zu den Halogenen zu zählen, da sie eine unterschiedliche Elektronenstruktur besitzen.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Du drückst dich da etwas missverständlich aus.

In jedes Orbital passen max. 2 Elektronen.
Und max. 6 p-Eletronen pro Schlale gibt es deswegen, weil es 3 p-Orbitale gibt.

Je eines pro Raum-Koordinate, was die Knotenfläche angeht, bzw. die Keulen.
Die heißen entsprechend px, py und pz.

Kommentar von Kaeselocher ,

Da hast du natürlich Recht - ich wollte die Emtartung außen vor lassen, da ich davon ausgehe, dass der Fragesteller noch nicht so viel über Orbitale weiß. Ich hätte der Richtigkeit wegen besser schreiben sollen drei p-Orbitale mit insgesamt 5 Elektronen ;-)

Antwort
von quanTim, 75

Als halogene werden allgemein die elemente der 7 HG bezeichnet.

Wenn wasserstoff ein elektron aufnehmen sollte, also H- bilden sollte, dann entsteht eine verbindung die meine ich sehr instabil ist.

Wasserstoff hat eher das bestreben ein elektron abzugeben und ein H+ zu bilden. Deswegen ist es in der ersten HG ganz gut aufgehoben

Kommentar von Frage76mal6 ,

H+ ...also quasi ein Proton hätte dann gar keine Elektronen mehr...das wäre doch extrem reaktiv, oder?

Kommentar von Peter242 ,

desswegen nennt man H+ auch Umgangssprachlich Proton.

Kommentar von quanTim ,

ja genau, aber H+ kommen an sich sehr häufig vor. Im prinzip in jeder saueren lösung, selbst in wasser ist ein teil des wasser autoprotolysiert. leigt also als H+ und OH- vor

Kommentar von Peter242 ,

nicht eher als H3O+?

Kommentar von Frage76mal6 ,

wollte ich auch gerade schreiben

Kommentar von quanTim ,

Hast natürlich recht, das einzelne proton ist so reaktiv, das es mit Wasser sofort ein hydronium-ion bildet

Antwort
von Wilhelmk, 96

Ein Metall ist Wasserstoff natürlich nicht. Er steht nur in der ersten Hauptgruppe, weil er ein Außenelektron besitzt und dieses grundsätzlich abgibt, wie die Alkalimetalle auch. Das unterscheidet den Wasserstoff von den Halogenen, die ein Elektron aufnehmen. Der Wasserstoff hat gar kein Bestreben, eins aufnehmen, weil er dann auch eine volle Außenschale hat - auch wenn es die überhaupt nicht mehr gibt.

Hoffe, ich konnte das so gut rüberbringen.

lg

Wilhelmk

Kommentar von Frage76mal6 ,

hä? Jedes Element hat doch das Besterben Edelgaskonfiguration zu erhalten, oder? Und bei H ist das die Konfiguration von He also 2

Kommentar von Wilhelmk ,

Wie gesagt, grundsätzlich: die Ausnahme sind Verbindungen von einem Metall mit Wasserstoff, Metallhydride, in denen der Wasserstoff 2 Elektronen in der Außenschale hat. Somit stellt er ein Zwischending dar und deine Frage ist absolut berechtigt. Da er sich aber so gut wie immer wie ein Alkalimetall, indem er ein Elektron abgibt, und nur selten - bei den Metallhydriden - wie ein Halogen, indem er ein Elektron aufnimmt, verhält, wird er in die erste Hauptgruppe gesteckt; außerdem hat er ja wie die Alkalimetalle ein Außenelektron und nicht wie die Halogene sieben.

Kommentar von Peter242 ,

Für Wasserstoff ist es einfacher ein Elektron abzugeben als eins aufzunhemen, da es im gegensatz zu den Halogenen (und allen anderen Elementen) nur ein Proton hat. Desswegen hat Wasserstoff auch die Geringste Elektronegativität.

Der einzige Fall der mir spontan einfällt ist Natriumhydrid, bei dem Wasserstoff negativ ist (Übrigens eine sehr starke Base)

Kommentar von Wilhelmk ,

Dass Wasserstoff die geringste Elektronegativität hat, ist falsch!

Lithium z.B. hat eine EN von 0,97, Natrium 1,01 etc. Dadurch kann der Wasserstoff (EN 2,1) das Elektron von Metallen auch aufnehmen!

Kommentar von Peter242 ,

macht Sinn. das Passiert wenn man seine Aussagen nicht nochmal überprüft :) danke für die Korrektur

Dumm von mir dass ich im selben Atemzug von Hydriden rede :D

Kommentar von PFromage ,

Also abgeben tut das H sein Elektron nicht außer in Gasentladungsröhren.

Und die Elektronenaffinität ist deutlich geringer als bei Halogenen (nur 1 Proton zieht El. an.

Kommentar von Peter242 ,

Wasserstoff gibt sein Elektron nicht ab? Erläutere

Kommentar von Bevarian ,

;)))

Kommentar von Kaeselocher ,

Quizfrage:

Was bleibt übrig, wenn Wasserstoff ein Elektron abgibt?

Kommentar von Peter242 ,

Buhhh, der Kommentar wurde gelöscht :D

Brave Antwort: Ein Proton, Herr Käselocher.

Kommentar von Kaeselocher ,

Neben der Ionenbindung gibt es auch die kovalente Bindung.

In beachtlich vielen Fällen nimmt Wasserstoff weder ein Elektron auf noch gibt er eines ab, sonder teilt sich einfach ein Elektronenpaar mit einem andern Atom.

Ionisch gebundenen Wasserstoff findet man in Form von Hydriden, in diesem Fällen hat Wasserstoff ein Elektron aufgenommen, z.B. bei LiH oder NaH.

Ein Wasserstoff das sein Elektron abgibt wäre lediglich ein nacktes Proton. Protonen sind immer an andere Stoffe gebunden; freie Protonen kann man bestenfalls künstlich für einen kruzen Augenblick erzeugen, ehe sie mit dem nächstbesten Stoff reagieren.

Formal wird H+ bei Säure-Base-Reaktionen geschrieben, da man häufig von einem wässrigen Medium ausgeht und das Wissen vorraussetzt, dass ein Solches Proton im wässrigen Medium an Wasser in Form von H3O+ gebunden ist.

Kommentar von Peter242 ,

Das ist natürlich richtig. Bei den meisten Organischen Reaktionen bei denen Wasserstoff abgespalten wird (zB. Substitution) würde ich aber schon sagen, dass Wasserstoff sein Elektron abgibt und sich als Proton einen neuen "Ehepartner" (um bei der Metapher zu bleiben) sucht. 

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