Hoofdgroep 1

Een atoom met maar één valentie-elektron behoort tot groep I; daar hoort dus ook Waterstof bij.
Maar soms hebben wetenschappers de neiging om Waterstof niet in groep I te plaatsen omdat het zo'n bijzonder karakter heeft. Het bijzondere is namelijk dat dat éne elektron zich bevindt in die ene hoofdschil die waterstof slechts heeft.
Normaal wordt één elektron in de buitenste schil graag afgestaan, maar dat is beslist niet zo bij waterstof. Het waterstofatoom zou zonder dat elektron helemaal 'naakt' zijn. Slechts een kern van één proton zou overblijven.
Er zijn maar twee elementen met slechts één hoofdschil; d.w.z. met slecht één subnivo 1s. Dat zijn:
  • Waterstof met 1 elektron: 1s1
  • Helium met 2 elektronen: 1s2

Hierboven stond het al: als Waterstofatoom z'n ene elektron zou afstaan, zou er niets meer dan één los proton overblijven.
Kijk, en dat kan niet. Protonen kunnen - onder normale omstandigheden - niet onafhankelijk bestaan. Daarom is Waterstof geen metaal. Alle andere elementen in de eerste hoofdgroep zijn zeer onedele metalen, die graag dat ene valentie-elektron afstaan.
Waterstofatomen geven er de voorkeur aan om een elektron op te zoeken, om zo aan twee elektronen in de buitenste schil te komen (wat in dit geval een edelgasstructuur is). Dat kan waterstof alleen als ze met andere atomen samenwerkt, als die atomen elektronen gezamenlijk gaan gebruiken.
Het resultaat is dan een covalente binding, maar daarover gaat module 3. In heel uitzonderlijke gevallen kan er een negatief ion gevormd worden, een Hidride-ion H-. Waterstofatoom neemt dan een elektron erbij.
H+ (resultaat na afstaan van een elektron) bestaat niet echt in werkelijkheid, maar je komt het H+-symbool toch in de literatuur heel vaak tegen. Het is vaak gewoon handig om met H+ te werken en te doen alsof.
Alle andere elementen van groep I, Li tot Fr, vormen gemakkelijk positieve ionen en deze elementen zijn zeer reactief.