Чому водень в періодичній системі зазвичай поміщають або в першій групі і в той же час в дужках в сьомий, або в сьомій групі і в той же час в дужках в першій. Наведіть приклади реакцій, які доводять двоїсту хімічну природу водню.
Особливість будови електронної оболонки атома водню (як і гелію), а саме відсутність проміжного електронного шару (його валентний електрон знаходиться безпосередньо в сфері дії атомного ядра), не дозволяє однозначно вирішити, в якій групі періодичної системи він повинен знаходитися. Якщо виходити з числа валентних електронів його атома, то водень повинен знаходитися в першій групі. Однак, на відміну від лужних металів, водень внаслідок високого значення енергії іонізації не здатний утворювати іонних з'єднань, в яких він був би катіоном. Його з'єднання, навіть з найбільш активними неметалами, наприклад, фтором, представляють речовини з полярним ковалентним зв'язком.
Якщо ж виходити з того, що для завершення зовнішнього енергетичного шару атому водню не вистачає одного електрона, його слід помістити в сьому групу. Атом водню, як і атоми галогенів, характеризується високим значенням енергії іонізації.
Таким чином, віддаючи один електрон, водень проявляє схожість з лужними металами першої групи, а приєднуючи електрон - з галогенами сьомої групи. Тому водень в періодичній системі поміщають або в першій групі і в дужках в сьомий, або в сьомій групі і в дужках в першій. Разом з тим водень - елемент особливий і його розміщення в тій чи іншій групі таблиці в значній мірі умовно.
З вищесказаного випливає, що в хімічних процесах водень може виступати в якості відновника при взаємодії з окислювачами, наприклад, хлором:
- 2 = 2 - окислення,
+ 2 = 2 - відновлення.
Водень може проявляти і окисні властивості при взаємодії з сильними відновниками, наприклад, лужними металами:
2 - 2 = 2 - окислення,
+ 2 = 2 - відновлення.
Ступінь окислення водню в утворюються гидридах металів - (-1), хімічний зв'язок в них іонного типу, в галогеноводородами хімічний зв'язок - ковалентний полярна.