族 (化學)
在化學中，族（英語：group，family[1]）是元素週期表中每一豎向欄所有化學元素的集合；同族元素有相似的價層電子結構，自上而下有相似的但漸變的物理和化學性質。
長式週期表共分成18族[2]，而f區元素的欄位（在第3族和第4族之間）沒有編號。同一族中的元素（尤其是主族元素）具有相似的物理性質和化學性質，因為它們的價電子構型相似，而價電子構型一般都會決定元素的性質。當然，由於元素處在不同的週期，它們的性質也會有一定的遞變性。
元素週期表的族號，有三種不同的編號系統，即IUPAC族號、CAS族號、舊IUPAC族號；根據所使用的系統，可以將相同的編號分配給不同的族。 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）從1990年左右開始就推薦使用「第1族」到「第18族」的現代編號系統，取代化學文摘社（CAS，在美國更受歡迎），以及IUPAC在1990年之前（在歐洲更受歡迎）的編號系統。化學界普遍接受十八族的編號系統，但對幾種元素從屬於哪一族仍存在一些爭議，其中對第1週期元素（即氫和氦）和內過渡金屬的分歧較大。
族也可以使用其最上面的元素來標識，或具有特定名稱。例如，第16族也被稱為氧基或氧族元素。鐵系元素是個例外，通常是指第8族，但在化學上也可能表示鐵、鈷、鎳，或其他具有相似化學性質的元素集合。在天體物理學和核物理中，通常指鐵、鈷、鎳、鉻和錳。
族號
[編輯]根據IUPAC最新的規定，週期表的族應從左到右用阿拉伯數字編為1-18族。
但目前還有兩種方法也很常用，舊的IUPAC法和CAS法：
- 舊IUPAC法把前10族編為A族（主族），其餘為B族（副族），惰性氣體被分在0族；數字採用羅馬數字，8-10族都是ⅧB族。
- CAS法把主族元素編為A族，過渡元素編為B族，數字也採用羅馬數字，而8-10族成了ⅧB族。
歐洲國家常用前者，而美國常用後者。IUPAC為了防止族號出現錯亂，出臺了用阿拉伯數字連續編號的辦法。
| 新 IUPAC 族號 |
舊IUPAC 族號 （歐洲） |
CAS 族號 (U.S.) |
以頂列 元素命名 |
IUPAC 建議 常用名稱 |
其他常用名稱 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第1族 | IA | IA | 鋰族 |
氫 和 鹼金屬* |
|
| 第2族 | IIA | IIA | 鈹族 | 鹼土金屬* | |
| 第3族 | IIIA | IIIB | 鈧族 | ||
| 第4族 | IVA | IVB | 鈦族 | ||
| 第5族 | VA | VB | 釩族 | ||
| 第6族 | VIA | VIB | 鉻族 | ||
| 第7族 | VIIA | VIIB | 錳族 | ||
| 第8族 | VIII | VIIIB | 鐵族 | ||
| 第9族 | VIII | VIIIB | 鈷族 | ||
| 第10族 | VIII | VIIIB | 鎳族 | ||
| 第11族 | IB | IB | 銅族 | 造幣金屬 | |
| 第12族 | IIB | IIB | 鋅族 | ||
| 第13族 | IIIB | IIIA | 硼族 | 鋁族元素 | triels：源自希臘文tri（三、III）[5][6] |
| 第14族 | IVB | IVA | 碳族 | tetrels：源自希臘文tetra（四、IV）[5][6] | |
| 第15族 | VB | VA | 氮族 | 氮族元素* | pentels：源自希臘文penta （五、V）[6] |
| 第16族 | VIB | VIA | 氧族 | 氧族元素* | |
| 第17族 | VIIB | VIIA | 氟族 | 鹵素* | |
| 第18族 | 0 | VIIIA | 氦族 或 氖族 |
惰性氣體* |
上述第3族元素的第四、五、六週期者為稀土元素（第六週期者為鑭系元素）、第七週期者為錒系元素、第八、九週期者為超錒系元素；而第8、9、10族元素合稱為ⅧB族，第四週期者為鐵系元素、第五、六週期者為鉑系元素、第七、八週期者則不屬於任何一類。
此外，已經提出使用但並未獲得廣泛接受的其他名稱有：第12族為「揮發性金屬」[來源請求]；第13族為「icosagens」[7]；第14族為「結晶元素」[5]、「adamantogens」[8]和「merylides」[來源請求]；和第18族為「aerogens」[6]。
CAS與舊IUPAC族號 (A/B)
[編輯]現時仍有兩組較舊的族號仍在使用，分別是 CAS（化學文摘社）和舊IUPAC族號。兩組族號皆使用了數字（不論是阿拉伯或羅馬數字）和字母「 A」和「 B」。兩組系統在數字上一致。數字表示該族元素的最高氧化數，因此與具有相同數字的其他元素表現出相似的化學反應。大多數情況下，該數字以線性增加的方式進行，一次在週期表的左側，一次在右側（參見元素氧化態列表），其中過渡金屬存在一些不規則性。但是，兩個系統使用字母的方式有所不同。例如，鉀（K）具有一個價電子。因此，它位於第1族中。鈣（Ca）處於第2族中，因為它包含兩個價電子。
在舊IUPAC系統中，字母A和B代表週期表的左（A）、右（B）兩部分，而在CAS系統中，字母A和B代表主族元素（A）和過渡元素（B）。舊IUPAC系統在歐洲經常被使用，而CAS在美國最常見。由於它們使用相同名稱來表示不同的含義造成了混亂，因此便開發新的IUPAC方案，以替換這兩個系統。新系統簡單地在標準週期表中從左到右對族進行遞增編號。 IUPAC提案於1985年首次發表，以徵詢公眾意見，[3]，後來被納入於1990年版的「無機化學命名法」。[9]
其他
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ The Periodic Table Terms. www.shmoop.com. [2018-09-15]. （原始內容存檔於2019-04-06） （英語）.
- ^ 元素週期表18族標法的由來 http://www.hitecloud.net/res/EntranceRescource/sourceview/?rid=161001&type=res （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- ^ 3.0 3.1 Fluck, E. New Notations in the Periodic Table (PDF). Pure Appl. Chem. (IUPAC). 1988, 60 (3): 431–436 [24 March 2012]. doi:10.1351/pac198860030431. （原始內容存檔 (PDF)於2012-03-25）.
- ^ IUPAC. Nomenclature of inorganic chemistry (PDF). 2005 [2020-02-16]. （原始內容存檔 (PDF)於2019-12-19）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Liu, Ning; Lu, Na; Su, Yan; Wang, Pu; Quan, Xie. Fabrication of g-C3N4/Ti3C2 composite and its visible-light photocatalytic capability for ciprofloxacin degradation (PDF). Separation and Purification Technology. 2019, 211: 782–789 [17 August 2019]. doi:10.1016/j.seppur.2018.10.027.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Rich, Ronald. Inorganic Reactions in Water. Springer. 2007: 307, 327, 363, 475. ISBN 9783540739616. doi:10.1007/978-3-540-73962-3.
- ^ Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016: 227. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英語）.
- ^ W. B. Jensen, The Periodic Law and Table （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- ^ Leigh, G. J. Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990. Blackwell Science, 1990. ISBN 0-632-02494-1.
外部連結
[編輯]- Scerri, E. R. The periodic table, its story and its significance
. Oxford University Press. 2007. ISBN 978-0-19-530573-9.
