Periode 1: Wasserstoff und Helium

Die erste Schale: eine einzelne 1s-Unterschale

Die erste Schale liegt am nächsten am Kern und enthält nur eine Unterschale, 1s, ohne p-, d- oder f-Orbitale. Dieses einzelne Orbital fasst höchstens zwei Elektronen. Wasserstoff ist 1s¹ und Helium ist 1s², daher ist die Schale schon bei Element 2 voll, und Lithium muss die zweite Schale und eine neue Zeile beginnen.

Die volle Schale von Helium ist der Grund, warum es über Neon in Gruppe 18 steht, obwohl es zwei statt acht Außenelektronen hat. Wasserstoff mit seinem einzelnen Elektron wird meist oben in Gruppe 1 platziert.

Wasserstoff und Helium in Zahlen

Mit nur zwei Mitgliedern ist der Trend in der Zeile ein einziger Schritt, aber ein großer. Die zwei Protonen von Helium ziehen an zwei Elektronen in derselben kleinen Schale, daher ist seine erste Ionisierungsenergie, 24,587 eV, die höchste aller Elemente; die von Wasserstoff beträgt 13,598 eV.

Beide sind farblose Gase mit winzigen Dichten, 0,0000899 g/cm³ bei Wasserstoff und 0,000179 g/cm³ bei Helium. Wasserstoff siedet bei 20,27 K und Helium bei nur 4,22 K, dem niedrigsten Siedepunkt der Tabelle. Wasserstoff hat eine Elektronegativität von 2,2 und verbindet sich mit den meisten anderen Elementen, während Helium unter normalen Bedingungen keine stabilen Verbindungen bildet.

Wo dir Periode 1 begegnet

Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum, und Sterne wie die Sonne leuchten, indem sie ihn zu Helium verschmelzen. Auf der Erde steckt er vor allem im Wasser und in den Molekülen von Lebewesen, und die Industrie verwendet riesige Mengen davon, um Ammoniak herzustellen und Kraftstoffe zu raffinieren.

Helium wurde 1868 im Sonnenlicht nachgewiesen, 27 Jahre bevor es auf der Erde gefunden wurde, und sein Name stammt vom griechischen Wort für die Sonne. Es lässt Ballons und Luftschiffe schweben, und flüssiges Helium hält die supraleitenden Magnete von MRT-Geräten kalt.