आवर्त सारणी में हाइड्रोजन का स्थान

आवर्त सारणी का पहला तत्व हाइड्रोजन है और इसका परमाणु क्रमांक एक है, अर्थात इसके परमाणु में केवल एक इलेक्ट्रॉन उपस्थित है और इस प्रकार इसके सबसे बाहरी कक्षा में केवल एक इलेक्ट्रॉन उपस्थित है। आवर्त सारणी में तत्वों का स्थान उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर आधारित है। यह संरचना क्षार धातुओं (ns¹) के समान है जिनके वाह्य कोश में 1 इलेक्ट्रॉन उपस्थित होता है। यह एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करके, हीलियम के उत्कृष्ट गैस विन्यास को प्राप्त कर सकता है। यह हैलोजन परिवार (ns² np⁵) के समान है, जिनके कोश में इलेक्ट्रॉनों के अष्टक को पूरा करने के लिए सिर्फ एक इलेक्ट्रॉन की भी कमी होती है। जब हाइड्रोजन एक इलेक्ट्रॉन निकाल देता है और धनायन बनाता है, तो यह क्षार धातुओं जैसा दिखता है लेकिन जब यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और एक-ऋणात्मक आयन बन जाता है तो यह हैलोजन के समान दिखता है। इन गुणों को देखते हुए आवर्त सारणी में हाइड्रोजन की स्थिति एक बड़ा प्रश्न था।

आवर्त सारणी में हाइड्रोजन परमाणु को प्रथम स्थान पर रखने के पीछे का कारण सामान्यतः आवर्त सारणी में हाइड्रोजन का कोई निश्चित स्थान नहीं होता। कुछ तालिकाओं में, इसे क्षार धातुओं (जो सोडियम से ऊपर है) के साथ रखा गया है, और कुछ अन्य में, इसे अकेले शीर्ष पर रखा गया है। अगर यौगिक बनाने की बात की जाये तो हाइड्रोजन क्षार धातुओं के समान ऑक्साइड, सल्फाइड और हैलाइड बनाता है। लेकिन इसकी आयनीकरण ेन्थालपय क्षार धातु की तुलना में बहुत कम होती है और यह अधातु की तरह व्यवहार करती है। हाइड्रोजन क्षार धातुओं की तुलना में हैलोजन से अधिक समानता रखता है। यह हैलोजन की तरह ही द्विपरमाणुक अणु के रूप में उपस्थित होता है। हाइड्रोजन एक उत्कृष्ट गैस विन्यास (जो H^- है) उत्पन्न करने के लिए हैलोजन जैसे एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है।

हाइड्रोजन, क्षार धातुओं से समानता

हाइड्रोजन हैलोजन और क्षार धातुओं से काफी समानता रखता है, जब हाइड्रोजन इलेक्ट्रॉन बाहर निकालता है तो उसके नाभिक का आकार घट जाता है जिससे ये सामान्य धातुओं के परमाणु आकार की तुलना में बहुत कम होता है। और यही कारण है कि हाइड्रोजन प्रकृति में स्वतंत्र अवस्था में रहता है। हाइड्रोजन को प्रायः अधातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, क्योंकि इसमें कई अधातु गुण होते हैं। क्षार धातुएँ LiCl और NaCl के समान ही LiH और NaH जैसे हाइड्राइड उत्पन्न करती हैं।

उदाहरण

यह कमरे के तापमान पर एक गैस है। हालाँकि, समूह 1 में, हाइड्रोजन क्षारीय धातुओं के गुण साझा करता है। हाइड्रोजन धातु की तरह ही द्रव रूप में यह वैधुत का चालक है।

हैलोजन और क्षार धातुओं से समानता के कारण इसकी स्थिति अभी भी निश्चित नहीं है। लेकिन परंपरागत रूप से, हम इसे क्षार धातुओं में रखते हैं।

हाइड्रोजन के गुण

हाइड्रोजन के भौतिक गुण

• हाइड्रोजन एक रंगहीन, स्वादहीन, गंधहीन और ज्वलनशील गैसीय तत्व है।
• कम तापमान पर हाइड्रोजन को द्रवीकृत किया जा सकता है।
• उच्च तापमान पर हाइड्रोजन एक अच्छे अपचायक के रूप में कार्य करता है।

हाइड्रोजन का उपयोग

• द्रव हाइड्रोजन का उपयोग रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है।
• इसका उपयोग ईंधन सेल के रूप में भी किया जाता है।
• इसके ज्वलनशील गुणों के कारण इसका उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योगों में किया जाता है।

अभ्यास प्रश्न

• आवर्त सारणी में हाइड्रोजन की स्थित की विवेचना कीजिये।
• हाइड्रोजन और हैलोजन में आपस में क्या समानता है ?