1 H 氢 不合时宜者

氢是最原始的元素。它在宇宙大爆炸后不久就诞生了，独一无二。虽然它与元素周期表的第一组和第七组的元素有相似之处，但它实际上并不属于这两组。它就是如此独特，与其他所有元素都不一样，但这不是氢的错，因为它生而如此。

原子由质子、电子和中子组成，这三种基本粒子可以说是组成元素的基石，元素的一切都是由它们的数量和比例来定义的，这三种“构件”决定了元素的特性和行为。氢之所以为氢，是因为它的原子核里只有一个带正电的质子，如果质子更多的话，那就不是氢，而是别的元素了。氢原子核外，还有一个带负电的电子绕着它旋转，正负电荷平衡后，整体成为一个中性的原子。

第三种基本粒子是中子，它帮助质子将正电荷约束在致密的原子核里。但只含有一个质子的氢并不一定需要中子，在大多数情况下，没有中子它也能运转得很好。这也是氢与其他元素不同的特性之一。

如果说质子数赋予一个原子以身份，电子则赋予它化学性质。改变一个原子中的质子数是很难的，需要相当特殊的条件才能发生。而电子则可以很容易地“共享”“捐赠”“窃取”或“转移”。氢元素只有一个电子，因此如何利用这个电子才是最重要的事情。

当氢原子失去它的电子后，只剩下一个微小的、裸露的质子(氢离子，H+)——一个带正电荷的、小得难以想象的东西。它虽然很小，却很威猛。氢离子(H+)是酸“咬人”的原因。失去电子牵绊的质子可以附着在其他分子上，改变这些分子的行为。在氢离子(H+)存在的情况下，很难发生的化学反应也有可能会发生，难溶于水的分子在氢离子(H+)的帮助下也会溶解在溶液中。

如果氢总是失去电子变成氢离子(H+)，事情就会简单得多。但实际上，它也可以得到一个电子变成氢负离子(H-)。但氢负离子(H-)只在氢原子和其他原子共用电子时才发挥作用。氢键是三个原子之间共用的纤细的电子桥，氢原子位于这三个原子的中间。氢键改变了游戏规则，正是它让生命成为可能。氢键使水保持液态，让冰浮于水面。氢键的威力既强大到能让DNA双链结合在一起，但又弱到能被轻易分开，我们的生命密码(DNA)信息才可能被读取和复制。

元素周期表的架构是根据各种元素的性质设计的，相似的元素更可能排在一起。但是氢元素却很难定位，因为它太多才多艺了。它可以得到一个电子，变成带一个负电荷的氢负离子(H-)，这正是卤素(第七主族)的决定性特征。有些卤素是气体形态，比如氟气、氯气，氢在这一点上和它们很相似，但这种相似之处也就到此为止了。也是因此，在某些不常用的元素周期表上，氢会位于卤素的顶端——当然，它大部分时候都在第一主族(碱金属)上方，或者孤悬于外。

从另一方面来看，氢可以失去一个电子，变成带一个正电荷的离子，这是第一主族(碱金属)的主要特征。虽然表面上看，氢和碱金属一点儿共同点都没有，因为氢是气体，而第一主族都是固态的金属。许多科学家认为，只要施加强大的压力将氢原子挤压到足够紧，氢也会变成“金属”，但到目前为止，地球上还没有人能达到足够的压力[1]。如果氢出现在第一主族的上方，设计者通常会给氢赋予不同的颜色，以示区别，或者干脆留出一些空隙，让它显得非常独特。

总之，氢是一种很难在元素周期表上找到位置的元素，因为它太特立独行了。然而，在已知的宇宙里，大约四分之三的原子都是氢原子。所以，并不是氢与其他元素格格不入，其他元素才是少数派。

[1]　2017年1月26日《科学》杂志报道，一个哈佛大学的研究团队在495吉帕的气压下成功制得固态金属氢，但仍有争议。——译者注(以下注释如无特殊说明，均为译者注)。