คาบที่ 1: ไฮโดรเจนและฮีเลียม
คาบที่ 1 เป็นแถวที่สั้นที่สุดของตารางธาตุ มีเพียงไฮโดรเจน (1) และฮีเลียม (2) อิเล็กตรอนของทั้งสองธาตุอยู่ในระดับพลังงานแรก ซึ่งจุได้เพียงสองอิเล็กตรอน ขอให้จำข้อจำกัดนี้ไว้ เพราะเป็นเหตุผลที่แถวนี้จบลงหลังสองธาตุ และเป็นเหตุผลที่ฮีเลียมไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยา
ระดับพลังงานแรก: ระดับพลังงานย่อย 1s เพียงหนึ่งเดียว
ระดับพลังงานแรกอยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุด และมีระดับพลังงานย่อยเพียงหนึ่งเดียวคือ 1s ไม่มีออร์บิทัล p, d หรือ f ออร์บิทัลเดียวนี้จุอิเล็กตรอนได้มากที่สุดสองตัว ไฮโดรเจนเป็น 1s¹ และฮีเลียมเป็น 1s² ระดับพลังงานนี้จึงเต็มแล้วที่ธาตุที่ 2 และลิเทียมต้องเริ่มระดับพลังงานที่สองและแถวใหม่
ระดับพลังงานที่เต็มของฮีเลียมคือเหตุผลที่ฮีเลียมอยู่เหนือนีออนในหมู่ 18 ทั้งที่มีอิเล็กตรอนนอกสุดสองตัวแทนที่จะเป็นแปดตัว ส่วนไฮโดรเจนซึ่งมีอิเล็กตรอนโดดเดี่ยวหนึ่งตัวมักถูกวางไว้บนสุดของหมู่ 1
ไฮโดรเจนเทียบกับฮีเลียมในเชิงตัวเลข
เมื่อมีสมาชิกเพียงสองธาตุ แนวโน้มตลอดแถวจึงเป็นเพียงก้าวเดียว แต่เป็นก้าวที่ใหญ่ โปรตอนสองตัวของฮีเลียมดึงอิเล็กตรอนสองตัวในระดับพลังงานเล็ก ๆ เดียวกัน พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่หนึ่งของฮีเลียมคือ 24.587 eV จึงสูงที่สุดในบรรดาทุกธาตุ ส่วนของไฮโดรเจนคือ 13.598 eV
ทั้งสองเป็นแก๊สไม่มีสีที่มีความหนาแน่นต่ำมาก คือ 0.0000899 g/cm³ สำหรับไฮโดรเจน และ 0.000179 g/cm³ สำหรับฮีเลียม ไฮโดรเจนเดือดที่ 20.27 K และฮีเลียมเดือดที่เพียง 4.22 K ซึ่งเป็นจุดเดือดต่ำที่สุดในตาราง ไฮโดรเจนมีอิเล็กโทรเนกาติวิตี 2.2 และสร้างพันธะกับธาตุอื่นส่วนใหญ่ ขณะที่ฮีเลียมไม่สร้างสารประกอบที่เสถียรภายใต้สภาวะปกติ
คุณพบคาบที่ 1 ได้ที่ไหน
ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในเอกภพ และดาวฤกษ์อย่างดวงอาทิตย์เปล่งแสงด้วยการหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียม บนโลกไฮโดรเจนส่วนใหญ่ถูกกักไว้ในน้ำและในโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต และอุตสาหกรรมใช้ไฮโดรเจนปริมาณมหาศาลเพื่อผลิตแอมโมเนียและกลั่นเชื้อเพลิง
ตรวจพบฮีเลียมในแสงอาทิตย์เมื่อปี 1868 ก่อนที่จะพบบนโลก 27 ปี และชื่อของมันมาจากคำภาษากรีกที่แปลว่าดวงอาทิตย์ ฮีเลียมช่วยยกบอลลูนและเรือเหาะลอยขึ้น และฮีเลียมเหลวช่วยทำให้แม่เหล็กตัวนำยวดยิ่งของเครื่องสแกน MRI เย็นอยู่เสมอ
คาบที่ 1: สมบัติตลอดคาบ
คลิกหัวคอลัมน์เพื่อเรียงลำดับ