氢，hydrogen，源自htdor和gen，意为"水的形成"，1766年发现。是宇宙间最丰富的元素。氢可说完全不是以单质形态存在于地球上，可是太阳和其他一些星球则全部是由纯氢所构成。这种星球上发生的氢热核反应的热光普照四方，温暖了整个宇宙。

氢的发现简史

氢的存在，早在16世纪就有人注意到了。曾经接触过氢气的也不只一人，但因当时人们把接触到的各种气体都笼统地称作“空气”，因此，氢气并没有引起人们的注意。直到1766年，英国的物理学家和化学家卡文迪什（cavendish h,1731─1810）用六种相似的反应制出了氢气。这些反应包括锌、铁、锡分别与盐酸或稀硫酸反应。同年，他在一篇名为“人造空气的实验”的研究报告中谈到此种气体与其它气体性质不同，但由于他是燃素学说的虔诚信徒，他不认为这是一种新的气体，他认为这是金属中含有的燃素在金属溶于酸后放出，形成了这种“可燃空气”。事实上是杰出的化学家拉瓦锡（lavoisier a l,1743─1794）1785年首次明确地指出：水是氢和氧的化合物，氢是一种元素。并将“可燃空气”命名为“hydrogen”。这里的“hydro”是希腊文中的“水”，“gene”是“源”，“hydrogen”就是“水之源”的意思。它的化学符号为h。我们的“氢”字是采用“轻”的偏旁，把它放进“气”里面，表示“轻气”。

原子氢

氢在周期表中的位置

氢的同位素

氢的成键特征

氢是周期表中的位置

化学元素周期系1.0表中的第一个元素，它在所有元素中具有最简单的原子结构。它由一个带+1电荷的核和一个轨道电子组成。

碱金属也都具有一个外层轨道电子，但它们在反应中很容易失去这个电子而生成正离子；与此相反，氢不容易失去这个电子，而是使这个电子配对生成一个共价键。

卤素像氢一样，比稀有气体结构缺少一个电子。在许多反应中，卤素容易获得一个电子而生成负离子；但氢只有在与失电子能力强的金属反应时才会获得电子而生成负离子。

氢的这些独特性质是由氢的独特的原子结构、氢原子特别小的半径和低的电负性决定的。因为它的性质与碱金属和卤素的性质都不相同，使得很难把它放在周期表中的一个合适位置上。在本课件中，按原子序数把氢放在第ia族元素的位置上。

氢的同位素

同一种元素的原子具有不同的质量数，这些原子就叫同位素。质量数产生差异的原因是原子核中含有不同的中子。

氢有三种同位素：(氕，符号h)，(氘，符号d)和(氚，符号t)。在它们的核中分别含有0、1和2个中子，它们的质量数分别为1，2，3。自然界中普通氢内h同位素的丰度最大，原子百分比占99.98%，d占0.016%,t的存在量仅为h的10-17。

氢的成键特征

氢原子的价电子层结构为,电负性为2.2，当氢原子同其它元素的原子化合时，可以形成：

离子键

共价键

特殊的键型

离子键

当h与电负性很小的活泼金属,如na,k,ca等形成氢化物时,h获得1个电子形成氢负离子。这个离子因具有较大的半径208pm，仅存在于离子型氢化物的晶体中。

共价键

①两个h原子能形成一个非极性的共价单键，如h2分子。

②h原子与非金属元素的原子化合时，形成极性共价键，例如hcl分子。键的极性随非金属元素原子的电负性增大而增强。

特殊的键型

①h原子可以填充到许多过渡金属晶格的空隙中，形成一类非整比化合物，一般称之为金属型氢化物，例如：zrh1.30和lah2.87等。

②在硼氢化合物（例如乙硼烷b2h6）和某些过渡金属配合物中均存在着氢桥键。

③能形成氢键。在含有强极性键的共价氢化物中，近乎裸露的h原子核可以定向吸收邻近电负性高的原子（如f、o、n等）上的孤电子对而形成分子间或分子内氢键。例如在hf分子间存在着很强的氢键。

物理性质

单质氢是由两个h原子以共价单键的形式结合而成的双原子分子，其键长为74pm。