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化学元素周期表

排列规律

    在周期表中,元素是以元素的原子序数排列,最小的排行最前。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族。
    原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。
    元素周期表有7个周期,18个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族(VIII族包含三个纵列)。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6、7)。共有18个族,从左到右每个纵列算一族。例如:氢属于1族元素,而氦属于0族元素。
    同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(18族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
    同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多, 原子半径增大,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
元素区
    s区元素
    周期表中第1列和第2列为s区元素,他们的价电子构型分别为ns1和ns2。
    其中第1列包括氢(H)和碱金属锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr),即第1主族(IA)。
    第2列包括碱土金属铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra),即第2主族(IIA)。
    这两族元素位于元素周期表左侧,它们在化学反应中参与成键的只是s电子,所以化学性质比较简单, 最为突出的是其氧化物和氢氧化物的碱性,因而得名。

    p区元素
    周期表里的第13~18列,即III A~VIIA和零族,共6族、31种元素为p区元素。 它们的价电子构型为ns2np1~6。 在B、Si、As、Te下划线,可将这个区域一分为二,右上方为非金属区,左下方为金属区。
    21种非金属元素位于右上方,其中在常温常压下,单质为气态的共10种,其名字都有“气”字头;单质为液态的只有一种,就是溴,它的名字有“氵”旁;其他10种非金属在常温常压下为固态,都是“石”为旁。左下方的金属元素都有“钅”字旁。
    在斜角线两侧的元素如B、Si、Ge、As、Sb、Te等既有金属性也有非金属性,有半金属之称,是制造半导体材料的重要元素。 p区元素最重的性质是氧化还原性和酸碱性。

    d区元素
    d区元素是指周期表中第3~12,即IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB和IIB族的元素,共有30种金属元素,其价电子构型为(n-1)d1~10ns1~2,因为位于典型的金属元素(s区元素)与典型的非金属元素(p区元素)之间,d区元素和f区元素又共称为 过渡元素或过渡金属 。 d区第四周期被称为第一过渡系,第五和第六周期分别为第二过度系和第三过度系。 d区元素各族元素性质的差异源于次外层d电子的不同,所以和主族元素相比, 各族之间的差别较小。
    第11列的IB族的铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)和第12列的IIB族的锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)最外层有ns1~2价电子,容易形成+1或+2价化合物,在认识周期律的初期认为它们与元素IA族和IIA族相似,所以将它们标记为IB副族和IIB副族,如今可知其次外层为18电子结构,与s区次外层为8电子结构不同,故归于d区或另立ds区都可以。

    f区元素
    f区元素由镧系元素和锕系元素组成,共30种元素,位于元素周期表下方, 多数具有f电子。其中,15种镧系元素以及IIIB族的钪(Sc)、钇(Y)共计17种元素又被称为 稀土元素
族名称
    从左到右依次为:
    IA(第一主族),IIA(第二主族),
    IIIB(第三副族),IVB(第四副族/钛副族),VB(第五副族/钒副族),VIB(第六副族/铬副族),VIIB(第七副族/锰副族),VIII(第八族),IB(第一副族/铜族),IIB(第二副族/锌族),IIIA(第三主族/硼族),IVA(第四主族/碳族),VA(第五主族/氮族),VIA(第六主族/氧族),VIIA(第七主族/卤族),O(零族)

    【说明】
    1.元素周期表共16族,其中主、副族各7个,一个第八族,一个零族. 族的一般写法为,罗马数字+A(表示主族)或B(表示副族),零族元素用阿拉伯数字“0”表示,如上文.需注意的是,第八族元素不属于主族或副族,因此只有罗马数字“VIII”而没有A/B.零族元素也是一样.在使用中文表述时,应将族序号用汉字(零,一,二,…)表达,并标明主/副族. IIA~IIIB和IIB~IIIA是主、副族的分界线.
    2.第一主族除H外均为金属元素,称为碱金属元素;第二主族全为金属元素,称为碱土金属元素.
    3.IIIB族~VIIB族也可以用代表元素+副族的方式命名为“某副族”,即“钪副族”~“锰副族”,但其中“钪副族”的表达方式较少见.
    4.IB族~VIA族也可以用代表元素+族的方式命名为“某族”,即“铜族”~“氧族”.
    5.VIIA族也称为“卤族” ,原因是该组元素均可形成无氧酸盐(“卤”即“盐”的意思),如食盐NaCl.
    6.零族元素旧称“惰性气体元素”,现称“稀有气体元素”.
    7.第八族元素占据周期表的三列(分别以铁、钴、镍为代表),其他族各占一列.
元素性质:价电子数
    价电子数就是价电子的个数。
    价电子指原子核外电子中对参与化学反应有重要意义的电子。
    对于主族元素而言,价电子就是主族元素原子的最外层电子。
    对于副族元素而言,除了最外层电子外,次外层的d电子也是价电子。
    零族元素是指最外层s亚层和p亚层的电子(例如Xe的价电子数为8)。
    稀有气体没有价电子数。
    过渡元素的价电子不仅是最外层电子,次外层电子及某些元素的倒数第三层电子也可成为价电子 (对于镧系和锕系元素而言,除了最外层和次外层的d电子外, 倒数第三层的f电子也是价电子)。
核外电子排布规律:

惰性气体:

参考资料:
    元素周期表
 

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