第一节 元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化,这个规律称为元素周期律。
根据元素周期律,把现在已知元素中电子层数相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左至右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,这样得到的表称为元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素间相互联系和变化的规律。
一、周期
元素周期表有7个横行,也就是7个周期。具有相同的电子层数而又按照原子序数递增顺序排列的一系列元素,称为一个周期。周期的序数就是该周期元素原子具有的电子层数。每一周期都是从碱金属开始,以稀有气体元素结束,呈现周期性变化。
各周期元素的数目不一定相同。第一周期里只有2种元素,第二、三周期里各有8种元素。第一、二、三周期都属于短周期。第四、五周期里各有18种元素,第六周期里有32种元素。第四、五、六周期属于长周期。第七周期目前也已全部填满。
从第六周期中的57号元素镧到71号元素镥,共15种元素,它们的电子层结构和性质非常相似,总称镧系元素。第七周期中也有一组类似的锕系元素。为了使周期表的结构紧凑,将它们按原子序数递增顺序分列两行排在周期表的下方。
二、族
周期表有18个纵行,除第八、九、十3个纵行统称为Ⅷ族元素外,其余15个纵行,每个纵行标作一族,共16个族。族有主族和副族之分。由短周期元素和长周期元素共同构成的族,称为主族,用ⅠA、ⅡA……ⅦA表示;完全由长周期元素构成的族,称为副族,用ⅠB、ⅡB……ⅦB表示。稀有气体元素的化学性质很不活泼,在通常状况下难以与其他物质发生化学反应,把它们的化合价看作为0,因而第18纵行称为0族。
元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行,包括了全部副族元素,共60多种元素,统称为过渡元素。这些元素都是金属,所以又把它们称为过渡金属。
三、区
根据原子的电子层结构的特征,可以把周期表中的元素所在的位置分为五个区。
(1)s区元素 包括ⅠA、ⅡA族元素。
(2)p区元素 从第ⅢA族到第0族元素。
(3)d区元素 从第ⅢB族到第Ⅷ族元素。
(4)ds区元素 包括第ⅠB、ⅡB族。
(5)f区元素 包括镧系和锕系元素。