Dlaczego lantanowce i aktynowce są oddzielone w układzie okresowym

Alfred Pasieka/Getty Images

The lantanowce i aktynowce są oddzielone od reszty układ okresowy pierwiastków , zwykle pojawiające się jako osobne wiersze na dole. Powód tego miejsca jest związany zkonfiguracje elektronowetych elementów.

Grupa elementów 3B

Kiedy spojrzysz na układ okresowy, zobaczysz dziwne wpisy w 3B grupa elementów . Grupa 3B wyznacza początek metal przejściowy elementy. Trzeci rząd grupy 3B zawiera wszystkie pierwiastki między pierwiastkiem 57 (lantan) a pierwiastkiem 71 ( Lutet ). Te pierwiastki są zgrupowane razem i nazywane lantanowcami. Podobnie czwarty rząd grupy 3B zawiera pierwiastki między pierwiastkami 89 (aktyn) i pierwiastkiem 103 (lawrencjum). Te pierwiastki są znane jako aktynowce.

Różnica między grupą 3B a 4B

Dlaczego wszystkie lantanowce i aktynowce należą do grupy 3B? Aby odpowiedzieć na to pytanie, spójrz na różnicę między grupą 3B i 4B.

Elementy 3B są pierwszymi elementami, które zaczynają wypełniać elektrony powłoki d w ich konfiguracji elektronowej. Grupa 4B to druga, w której następny elektron jest umieszczony w d^dwapowłoka.

Na przykład skand jest pierwszym elementem 3B z an konfiguracja elektronów z [Ar]3d₁4s_dwa. Kolejnym pierwiastkiem jest tytan w grupie 4B o konfiguracji elektronowej [Ar]3d_dwa4s_dwa.

To samo dotyczy itru o konfiguracji elektronowej [Kr]4d¹5s^dwai cyrkonu o konfiguracji elektronowej [Kr]4d^dwa5s^dwa.

Różnica między grupą 3B i 4B polega na dodaniu elektronu do powłoki d.

Lantan ma d¹elektron jak inne elementy 3B, ale d^dwaelektron nie pojawia się aż do pierwiastka 72 (hafn). W oparciu o zachowanie w poprzednich wierszach element 58 powinien wypełnić d^dwaelektron, ale zamiast tego elektron wypełnia pierwszy elektron powłoki f. Wszystkie elementy lantanowców wypełnij powłokę elektronową 4f, zanim wypełni się drugi elektron 5d. Ponieważ wszystkie lantanowce zawierają 5d¹elektron, należą do grupy 3B.

Podobnie aktynowce zawierają 6d₁elektron i wypełnij powłokę 5f przed wypełnieniem 6d^dwaelektron. Wszystkie aktynowce należą do grupy 3B.

Lantanowce i aktynowce są ułożone poniżej z zapisem w głównej komórce ciała, zamiast robić miejsce dla wszystkich tych elementy w grupie 3B w głównej części układu okresowego.
Ze względu na elektrony powłoki f te dwa grupy elementów są również znane jako elementy f-blokowe.