Periode 1: waterstof en helium

De eerste schil: één 1s-subschil

De eerste schil is de schil die het dichtst bij de kern zit en bevat maar één subschil, 1s, zonder p-, d- of f-orbitalen. Dat ene orbitaal kan hooguit twee elektronen bevatten. Waterstof is 1s¹ en helium is 1s², dus de schil is al vol bij element 2, en lithium moet de tweede schil en een nieuwe rij beginnen.

Doordat de schil van helium vol is, staat het boven neon in groep 18, ook al heeft het twee in plaats van acht buitenste elektronen. Waterstof, met zijn ene elektron, wordt meestal bovenaan groep 1 geplaatst.

Waterstof en helium in cijfers

Met maar twee leden is de trend over de rij één enkele stap, maar wel een grote. De twee protonen van helium trekken aan twee elektronen in dezelfde kleine schil, waardoor de eerste ionisatie-energie, 24,587 eV, de hoogste van alle elementen is; die van waterstof is 13,598 eV.

Beide zijn kleurloze gassen met een zeer lage dichtheid: 0,0000899 g/cm³ voor waterstof en 0,000179 g/cm³ voor helium. Waterstof kookt bij 20,27 K en helium bij slechts 4,22 K, het laagste kookpunt in de tabel. Waterstof heeft een elektronegativiteit van 2,2 en vormt bindingen met de meeste andere elementen, terwijl helium onder gewone omstandigheden geen stabiele verbindingen vormt.

Waar je periode 1 tegenkomt

Waterstof is het meest voorkomende element in het heelal, en sterren zoals de zon schijnen doordat ze waterstof tot helium fuseren. Op aarde zit het vooral vast in water en in de moleculen van levende wezens, en de industrie gebruikt enorme hoeveelheden om ammoniak te maken en brandstoffen te raffineren.

Helium werd in 1868 in zonlicht ontdekt, 27 jaar voordat het op aarde werd gevonden, en de naam komt van het Griekse woord voor de zon. Het laat ballonnen en luchtschepen opstijgen, en vloeibaar helium houdt de supergeleidende magneten van MRI-scanners koud.