元素分区

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一張標示元素分區的元素周期表

根据元素外层价电子构型的不同,周期表可以分成几个;同一区里的元素,其填在最高能级上的电子的亚层轨道类型是相同的。分区的名称就是根据轨道的名称定的:

s区元素[编辑]

主要包括元素週期表中IA族元素和IIA族元素,IA族元素包括Uue、Uhe九種元素,由於鈉和鉀等金屬的氫氧化物是典型的,因此除氫外的這八種元素又稱鹼金屬,IIA族元素包括Ubn、Usn八種元素,由於鈣,鍶,鋇的氧化物之性質介於鹼金屬與稀土元素之間,因此又稱鹼土金屬

由於電子排布為1s2,故被分為s區元素。

鈁和鐳都是放射性元素。鋰最重要的礦石鋰輝石(LiAlSi2O6)。鈉主要以氯化鈉溶液的形式存在於海洋,鹽湖及岩石中。鉀的主要礦物是鉀石鹽(2KCl·MgCl2·6H2O)。鈹的主要礦物是綠柱石(3BeO·Al2O3·6SiO2)。鎂的主要礦石是菱鎂礦(MgCO3)及白雲石。另外,鈣,鍶,鋇則主要以碳酸鹽硫酸鹽的形式存在,如方解石(碳酸鈣),石膏(二水合硫酸鈣),天青石(硫酸鍶),重晶石(硫酸鋇)。

在本區元素中同一主族從上到下、同一週期從左至右性質的變化都呈現明顯的規律性。

p区元素[编辑]

p區元素包括元素週期表中IIIA族元素~VIIIA族元素。

IIIA族元素又稱為硼族元素,包括Uht等元素;

IVA族元素又稱作碳族元素,包括Uhq等元素;

VA族元素又稱作氮族元素,包括Uhp等元素;

VIA族元素又稱為氧族元素,包括Uhh等元素;

VIIA族元素又稱鹵素,包括TsUhs等元素;

VIIIA族元素或0族元素,又稱為稀有氣體或惰性氣體,包括OgUho等元素。(氦為s區元素)

d区元素[编辑]

d區元素是元素週期表中的副族元素,即第3第12族元素。這些元素中具有最高能量的電子是填在d軌域上的。這些元素有時也被稱作過渡金屬。D區的D來自英語的「diffuse」。

f区元素[编辑]

f區元素亦可稱為是內過渡元素,指的是元素週期表中的鑭系元素錒系元素,以及原子序139到153的超錒系元素。大多數元素具有最高能量的電子是排布在f軌道上的。這一區中同週期的元素之間的性質差別很小,這一點在鑭系各元素中表現得很明顯。

g区元素[编辑]

g區元素包括擴展元素週期表第八週期的第121號元素-138號元素,其中所有元素均尚未被發現,包括:
UbuUbbUbtUbqUbpUbhUbsUboUbeUtnUtuUtbUttUtqUtpUthUtsUto,以及第九週期的171-188號元素,包括UsuUsbUstUsqUspUshUssUsoUseUonUouUobUotUoqUopUohUosUoo。但是不具電荷的原子的原子序最大可達到173,而其後的元素必須以離子的形態存在,所以根據電子組態分區將變得毫無意義,故第9週期的173號元素以後的g區元素可能只在理論上成立。

h区元素[编辑]

h区元素指的是該元素具有最高能量的电子是排布在h轨道上。

照元素周期表的排列,若有發現或合成原子序大於或等於221(Bbu)以上的元素,它將會屬於h區元素,但是不具電荷的原子的原子序最大可達到173[1],而其後的元素必須以離子的形態存在,所以根據電子組態分區將變得毫無意義,故h区元素可能只在理論上成立,故更不可能有i区元素(具有最高能量的电子是排布在i轨道上)。

照元素周期表的排列,h区元素有40個(假設元素週期律與馬德隆規則永遠成立),目前沒有任何一個被發現,都分佈在第10周期(含)以後,位於s區元素和g區元素之間,第10週期的h區元素有:Bbu、Bbb、Bbt、Bbq、Bbp、Bbh、Bbs、Bbo、Bbe、Btn、Btu、Btb、Btt、Btq、Btp、Bth、Bts、Bto、Bte、Bqn、Beq、Bep、Beh、Bes、Beo、Bee、Tnn、Tnu、Tnb、Tnt、Tnq、Tnp、Tnh、Tns、Tno、Tne、Tun、Tuu、Tub、Tut,但估计h区元素应该都不存在。

ds区元素[编辑]

ds區元素是指元素週期表中的ⅠBⅡB兩族元素,包括6種自然形成的金屬元素2種人工合成元素以及理論上的Uhu、Uhb兩種尚未被發現的元素。ds區的名稱是因為它們的電子構型都是d10s1(ⅠB)或d10s2(ⅡB)。ds區是d區元素的一部分,ds區元素都是過渡金屬。但由於它們的d層是滿的,所以體現的性質與其他過渡金屬有所不同(比如說最高的氧化態只能達到+3)。

參考文獻[编辑]

  1. ^ Walter Greiner and Stefan Schramm, Am. J. Phys. 76, 509 (2008), and references therein.

参见[编辑]