3族元素

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周期 3
4
21
Sc
5
39
Y
3族或無族
*
**
6 *鑭系
57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
7 **錒系
89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr

3族元素指的是元素周期表上第 3 族(ⅢB族)的金属元素,其元素個數依其週期表的定義而定,元素個數可以為2個、4個或32個。

由於IUPAC未規定週期表有一個指定的格式,因此有幾種不同的週期表,同時也影響了3族元素的成員及個數。不論是依哪一種週期表,以下d區過渡金屬均會列在3族元素中:

而其他的元素就會使用週期表的不同,而分為以下的四種:

  • 有些週期表[1]La)和Ac)(分別為鑭系元素錒系元素的第一個元素)列為3族元素,因為若以這二個元素最常出現的正三價離子來看,這些元素的f軌域沒有任何電子,其特性也比較類似d區元素
  • 有些週期表[2]Lu)和Lr)(分別為鑭系元素錒系元素的最後一個元素)列為3族元素,因為在這二個元素中,f 軌域的電子全滿,因此其特性類似鑭系元素及錒系元素以外的d區元素。而鎦和鈧、釔有類似的特性,一般預測鐒也會有類似的特性,不過由於其放射性,目前尚無法取得足夠的量進行相關的測試。(可參照扩展元素周期表)。
  • IUPAC 的週期表[3]將所有鑭系元素及錒系元素均視為3族元素,因為鑭系元素都容易釋放電子成為帶正電的離子,彼此之間的化學性質接近,也和鈧、釔有些類似之處。
  • 第4種週期表則是將鑭系元素及錒系元素獨立列出,不列入3族元素中。其原因是因為鑭系元素因為f軌域有部份,會有一些 鈧、釔沒有的特性。而錒系元素之間的特性(如氧化態)變化很大,和鈧、釔元素比較的意義不大。

主要性质的比较[编辑]

 元素名称 

元素符号

原子半径nm

主要化合价

状态(标况)

单质密度/立方厘米

单质熔点

单质沸点(℃)

Sc 0.160 +3 固体 2.985 1541 2830
Y 0.180 +3 固体 4.472 1526 3336

分佈[编辑]

鈧、釔和鑭系元素常在地殼中一起出現,而豐度也比大部份過渡元素要高,不過不易從其礦石中萃取。

對生物的影響[编辑]

3族元素多半為硬度較高的金屬,而其在水中溶解度很低,因此在生物體中的含量相當的低。目前尚未發現任何3族元素在生物體中有特殊的作用。錒系元素由於有放射性,對生物而言是高毒性的物質。

参考资料[编辑]

  1. ^ Periodic Table of Elements. Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division. [2009-07-17]. 
  2. ^ Home of the periodic table. The University of Sheffield and WebElements Ltd, UK. [2009-07-17]. 
  3. ^ Periodic Table of the Elements. IUPAC. [2009-07-17]. 

参看[编辑]

左方一族: 3族元素
第3族(ⅢB)
右方一族:
碱土金属 4族元素