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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:

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下表列出了元素周期表上的元素,並且標示了其所屬的元素分区:

族→ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 電子層 0族電子數

週期↓ I A VIII A
(0)
1 1
H

1.008
II A III A IV A V A VI A VII A 2
He

4.003





K





2
2 3
Li

6.941
4
Be

9.012
  5
B

10.81
6
C

12.01
7
N

14.01
8
O

16.00
9
F

19.00
10
Ne

20.18




L
K




8
2
3 11
Na

22.99
12
Mg

24.30
III B IV B V B VI B VII B VIII B
(VIII)
 
I B II B 13
Al

26.98
14
Si

28.09
15
P

30.97
16
S

32.04
17
Cl

35.45
18
Ar

39.95



M
L
K



8
8
2
4 19
K

39.10
20
Ca

40.08
21
Sc

44.96
22
Ti

47.87
23
V

50.94
24
Cr

52.00
25
Mn

54.94
26
Fe

55.84
27
Co

58.93
28
Ni

58.69
29
Cu

63.55
30
Zn

65.38
31
Ga

69.72
32
Ge

72.63
33
As

74.92
34
Se

78.97
35
Br

79.90
36
Kr

83.80


N
M
L
K


8
18
8
2
5 37
Rb

85.47
38
Sr

87.62
39
Y

88.91
40
Zr

91.22
41
Nb

92.91
42
Mo

95.95
43
Tc

[99]
44
Ru

101.1
45
Rh

102.9
46
Pd

106.4
47
Ag

107.9
48
Cd

112.4
49
In

114.8
50
Sn

118.7
51
Sb

121.8
52
Te

127.6
53
I

126.9
54
Xe

131.3

O
N
M
L
K

8
18
18
8
2
6 55
Cs

132.9
56
Ba

137.3
57-71
鑭系
元素
*
72
Hf

178.5
73
Ta

180.9
74
W

183.8
75
Re

186.2
76
Os

190.2
77
Ir

192.2
78
Pt

195.1
79
Au

197.0
80
Hg

200.6
81
Tl

204.4
82
Pb

207.2
83
Bi

209.0
84
Po

[210]
85
At

[210]
86
Rn

[222]
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7 87
Fr

[223]
88
Ra

226.0
89-103
錒系
元素
**
104
Rf

[261]
105
Db
𨧀
[262]
106
Sg
𨭎
[266]
107
Bh
𨨏
[264]
108
Hs
𨭆
[277]
109
Mt

[268]
110
Ds

[281]
111
Rg

[272]
112
Cn

[285]
113
Nh

[286]
114
Fl

[289]
115
Mc

[289]
116
Lv

[293]
117
Ts

[294]
118
Og

[294]
Q
P
O
N
M
L
K
8
18
32
32
18
8
2
6 * 鑭系
元素
57
La

138.9
58
Ce

140.1
59
Pr

140.9
60
Nd

144.2
61
Pm

[145]
62
Sm

150.4
63
Eu

152.0
64
Gd

157.2
65
Tb

158.9
66
Dy

162.5
67
Ho

164.9
68
Er

167.3
69
Tm

168.9
70
Yb

173.0
71
Lu

175.0
7 ** 錒系
元素
89
Ac

[227]
90
Th

232.0
91
Pa

231.0
92
U

238.0
93
Np

237.0
94
Pu

[244]
95
Am

[243]
96
Cm

[247]
97
Bk

[247]
98
Cf

[251]
99
Es

[252]
100
Fm

[257]
101
Md

[258]
102
No

[259]
103
Lr

[262]

圖解:

  預測為s區元素
  預測為p區元素
  預測為d區元素
  預測為f區元素
  預測為g區元素
  待確認化學特性

標準狀況下,序號綠色者為氣體;序號藍色者為液體;序號黑色者為固體;序號灰色者為未知相態

s区元素编辑

主要包括元素週期表中IA族元素(1族元素)和IIA族元素(2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(13族元素)又稱為硼族元素,包括Uht等元素;

IVA族元素(14族元素)又稱作碳族元素,包括Uhq等元素;

VA族元素(15族元素)又稱作氮族元素,包括Uhp等元素;

VIA族元素(16族元素)又稱為氧族元素,包括Uhh等元素;

VIIA族元素(17族元素)又稱鹵素,包括Uhs等元素;

VIIIA族元素(18族元素)或O族元素,又稱為稀有氣體或惰性氣體,包括Uho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族元素中的Upt,以及第4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152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。但由於第8周期之後元素之排列仍有爭議,尤其现在对172号内的元素的电子排布有若干种彼此竞争的理论,且跟元素週期律與馬德隆規則根據構造原理週期表之結果都有所分歧,例如所有这些理论都预测下一个稀有气体元素并不是168号,而是172号,此外,不少模型把元素週期律與馬德隆規則根據構造原理週期表應放置於第八周期的元素擺放到了第9週期,造成不分元素的週期歸屬有爭議,因此不一定能依照元素週期律與馬德隆規則將h區元素準確地列出來,況且多还只是推测,目前还没有对123号后的元素的详尽计算[1]。若只參考元素週期律與馬德隆規則,則h区元素在第九周期的分布原子序落在221到214;在第十周期的分布原子序落在294到314之間。

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[2],而其後的元素必須以離子的形態存在,甚至當Z=245時,2s軌域也將崩潰[3],因此,此時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)。

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. ^ Pyykkö, P. A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions. Physical Chemistry Chemical Physics. 2011, 13 (1): 161–168. Bibcode:2011PCCP...13..161P. PMID 20967377. doi:10.1039/c0cp01575j. 
  2. ^ Walter Greiner and Stefan Schramm, Am. J. Phys. 76, 509 (2008), and references therein.
  3. ^ Reinhardt, Joachim; Greiner, Walter. Probing Supercritical Fields with Real and with Artificial Nuclei. Nuclear Physics: Present and Future. 2015: 195–210. ISBN 978-3-319-10198-9. doi:10.1007/978-3-319-10199-6_19. 

参见编辑