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12族元素

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12族元素在週期表中的位置
氫(非金屬)
氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬)
鈹(鹼土金屬)
硼(類金屬)
碳(非金屬)
氮(非金屬)
氧(非金屬)
氟(鹵素)
氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬)
鎂(鹼土金屬)
鋁(貧金屬)
矽(類金屬)
磷(非金屬)
硫(非金屬)
氯(鹵素)
氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬)
鈣(鹼土金屬)
鈧(過渡金屬)
鈦(過渡金屬)
釩(過渡金屬)
鉻(過渡金屬)
錳(過渡金屬)
鐵(過渡金屬)
鈷(過渡金屬)
鎳(過渡金屬)
銅(過渡金屬)
鋅(過渡金屬)
鎵(貧金屬)
鍺(類金屬)
砷(類金屬)
硒(非金屬)
溴(鹵素)
氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬)
鍶(鹼土金屬)
釔(過渡金屬)
鋯(過渡金屬)
鈮(過渡金屬)
鉬(過渡金屬)
鎝(過渡金屬)
釕(過渡金屬)
銠(過渡金屬)
鈀(過渡金屬)
銀(過渡金屬)
鎘(過渡金屬)
銦(貧金屬)
錫(貧金屬)
銻(類金屬)
碲(類金屬)
碘(鹵素)
氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬)
鋇(鹼土金屬)
鑭(鑭系元素)
鈰(鑭系元素)
鐠(鑭系元素)
釹(鑭系元素)
鉕(鑭系元素)
釤(鑭系元素)
銪(鑭系元素)
釓(鑭系元素)
鋱(鑭系元素)
鏑(鑭系元素)
鈥(鑭系元素)
鉺(鑭系元素)
銩(鑭系元素)
鐿(鑭系元素)
鎦(鑭系元素)
鉿(過渡金屬)
鉭(過渡金屬)
鎢(過渡金屬)
錸(過渡金屬)
鋨(過渡金屬)
銥(過渡金屬)
鉑(過渡金屬)
金(過渡金屬)
汞(過渡金屬)
鉈(貧金屬)
鉛(貧金屬)
鉍(貧金屬)
釙(貧金屬)
砈(類金屬)
氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬)
鐳(鹼土金屬)
錒(錒系元素)
釷(錒系元素)
鏷(錒系元素)
鈾(錒系元素)
錼(錒系元素)
鈽(錒系元素)
鋂(錒系元素)
鋦(錒系元素)
鉳(錒系元素)
鉲(錒系元素)
鑀(錒系元素)
鐨(錒系元素)
鍆(錒系元素)
鍩(錒系元素)
鐒(錒系元素)
鑪(過渡金屬)
𨧀(過渡金屬)
𨭎(過渡金屬)
𨨏(過渡金屬)
𨭆(過渡金屬)
䥑(預測為過渡金屬)
鐽(預測為過渡金屬)
錀(預測為過渡金屬)
鎶(過渡金屬)
鉨(預測為貧金屬)
鈇(貧金屬)
鏌(預測為貧金屬)
鉝(預測為貧金屬)
鿬(預測為鹵素)
鿫(預測為惰性氣體)
11族  硼族
IUPAC族編號 12
以元素的命名 鋅族元素
CAS族編號
(US, pattern A-B-A)
IIB
舊IUPAC族編號
(Europe, pattern A-B)
IIB

↓ 周期
4
Image: Zinc fragment_sublimed_and 1cm3 cube
(Zn)
30 過渡金屬
5
Image: Cadmium crystal bar
(Cd)
48 過渡金屬
6
Image: Pouring liquid mercury bionerd
(Hg)
80 過渡金屬
7 (Cn)
112 過渡金屬

圖例
原始核素英语primordial element
放射性元素
原子序顏色:

固體液體氣體

12族元素(常稱鋅族元素)是指元素週期表上第12ⅡB族)的元素,位于11族元素硼族元素之间。12族元素包含(Zn)、(Cd)、(Hg)、(Cn),均為過渡金屬元素,其中鎶為人造元素,具極高的放射性

与其它族的过渡金属相比,本族元素的熔点沸点相對较低,而且隨著原子序數的增加,其熔点和沸点也愈來愈低,例如汞在室温下是液态的金屬,而鎶甚至可能為第一種在室溫下呈氣態的金屬(第二種是)。

本族元素的低熔点在于其电子排布相对论效应[1]。例如汞的电子排布是[Kr] 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2。最外的球状的電子層6s已经满了,而且由于相对论的效应造成此层离原子核的距离比较近。其原因在于汞本身的原子序数已经比较高了,因此其原子核的正电荷比较高,这使得汞的电子层中電子的运动速度非常快,快到在计算其运动时必须顾及到狭义相对论的现象,其质量增高,导致s轨道的大小和能量降低。这两个效应的结果是汞的外电子层被束缚得比较紧,因此汞原子间无法形成非常强的金属键,使汞成為一种在室温下以液态存在的金属。由于汞的外层电子的惰性,汞蒸汽具有惰性气体的特征。而根據分析數據表明,鎶的揮發性比汞高,在常溫下甚至可能以氣態存在,且似乎也具有惰性氣體的屬性,完全具有12族中的最重元素的應有屬性。[2]

特性对比[编辑]

 元素名称 

元素符号

原子半径nm

主要化合价

状态标况

单质熔点

单质沸点(℃)

Zn 0.125 0,+2 固体 419.4 907
Cd 0.148 0,+2 固体 320.9 763.3
Hg 0.126 0,+1,+2 液体 -38.89 357
Cn 0.122(推測)[3][4] 0,+1,+2,+4(推測)[3][2][4] 氣體(推測)[5] 不詳 不詳
左方一族: 12族元素
第12族
右方一族:
11族元素 硼族元素

参考资料[编辑]

  1. ^ World Records in Chemistry Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger (Editor), Rüdiger Faust, Günter Knaus, Ulrich Siemeling 1999 ISBN 3-527-29574-7
  2. ^ 2.0 2.1 H. W. Gäggeler. Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements (PDF). Paul Scherrer Institute: 26–28. 2007. (原始内容 (PDF)存档于2012-02-20). 
  3. ^ 3.0 3.1 Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria. Transactinides and the future elements. (编) Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1. 
  4. ^ 4.0 4.1 Fricke, Burkhard. Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties. Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. 1975, 21: 89–144 [4 October 2013]. doi:10.1007/BFb0116498. 
  5. ^ Soverna S 2004, 'Indication for a gaseous element 112,' 互联网档案馆存檔,存档日期2007-03-29. in U Grundinger (ed.), GSI Scientific Report 2003, GSI Report 2004-1, p. 187, ISSN 0174-0814