Op het eerste gezicht lijkt het op waterstof en zijn de halogenen soortgelijke elementen. Met vergelijkbare elektronconfiguraties en moleculaire eigenschappen (waterstof en alle halogeenelementen vormen diatomische moleculen), zijn er zeker enkele parallellen tussen waterstof en de halogeenelementen. Als we deze elementen van dichterbij bekijken, blijkt echter dat waterstof gescheiden moet blijven van de halogeenelementen.

Typen

Hoewel waterstof een enkel element is met unieke eigen eigenschappen, zijn de halogenen een verzameling elementen. Er zijn in totaal vijf bekende halogeenelementen: fluor, chloor, broom, jodium en astatine. De halogenen bezetten Groep 17 op het periodiek systeem.

Kenmerken

Waterstof en de halogenen zijn allemaal niet-metalen elementen, maar ze gedragen zich heel anders. Waterstof combineert vaak met negatieve, niet-metaalachtige ionen om zuren en organische moleculen te vormen. Halogenen vormen daarentegen alleen negatief geladen ionen die reageren met metaalachtige, positieve ionen om ionische verbindingen zoals zouten te maken.

Overeenkomsten

De belangrijkste overeenkomst tussen waterstof en de halogenen is in elektronen configuratie. Waterstof heeft één elektron in zijn elektronenschil en heeft één extra elektron nodig om die schaal te vullen. De halogenen hebben allemaal zeven elektronen in hun buitenste elektronenschillen. Deze elektronenschillen hebben allemaal acht elektronen nodig voor voltooiing, dus missen de halogenen ook een enkel elektron. Het effect hiervan is dat zowel waterstof als de halogeenelementen negatieve ionen kunnen vormen door de toevoeging van één elektron aan de buitenste energieschil. Waterstof vormt echter ook een positief ion door zijn ene elektron te verliezen; geen halogeen doet dit.

Identificatie

In zijn meest eenvoudige natuurlijke toestand op aarde is waterstof een diatomisch, moleculair gas (H2). Dit gas is geurloos, kleurloos en ontvlambaar. Van de halogenen zijn alleen fluor en chloor gassen (F2 en Cl2, respectievelijk) van nature op aarde. Beide zijn giftig en fluor is groenachtig van kleur, terwijl chloor groen is. De andere halogenen zijn vloeibaar (broom) of vast (jodium en astatine) van aard.

Grootte

Een van de belangrijkste onderliggende oorzaken van de verschillen tussen waterstof en de halogenen is de grootte van de atomen betrokken. Waterstofatomen zijn de kleinste van alle elementen, bestaande uit slechts één proton en één elektron. Halogeenatomen daarentegen kunnen vrij groot zijn. Het kleinste halogeen is fluor, waarvan de atomen negen protonen en elektronen hebben, evenals 10 neutronen. Het grootste halogeen, astatine, heeft 85 protonen en 125 neutronen, waardoor atomen van dat element 210 keer zo groot zijn als een waterstofatoom.