F-элементы в периодической таблице — блок элементов, у атомов которых валентные электроны с наивысшей энергией занимают f-орбиталь.
В данный блок входят лантаноиды и актиноиды.
Фактическая электронная конфигурация элементов, входящих в этот блок, может отличаться от истинной и не может не подпадать под определение правила Клечковского. Данный блок делится на две группы: Элементы, у которых электроны находятся на 4f-орбитали, относятся к лантаноидам, Элементы, у которых электроны находятся на 5f-орбитали, относятся к актиноидам. Существует давний спор относительно того, какие элементы следует относить к данным группам: актиний и лантан, или же лютеций и лоуренсий. Это связано с тем, что количество f-электронов, находящихся на внешнем электронном слое, может быть только до 14.
↓ Период 6Лантаноиды57La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb71Lu 7Актиноиды89Ac90Th91Pa92U93Np94Pu95Am96Cm97Bk98Cf99Es100Fm101Md102No103Lr
Все элементы являющиеся лантаноидами формируют M3+ ионы. В водных растворах лантаноиды, находящиеся ближе к лантану, окружены девятью молекулами воды, в то время как элементы, находящиеся ближе к концу, окружены восемью молекулами воды. Однако, есть элементы, например церий, которые формируют M4+ ионы; Ce4+ имеет очень стабильную электронную конфигурацию ксенона — инертного газа. Данный ион является довольно сильным окислителем. Ион Eu2+ имеет электронную конфигурацию [Xe]4f7 и является сильными восстановителем. Существование Eu2+ обусловлено стабильностью наполовину заполненной f-оболочки.
Лёгкие актиноиды (от тория до америция) могут иметь степени окисления от +3 до +4 (Th), +5 (Pa), +6 (U, Am), +7 (Np, Pu). Однако соединения Np, Pu и Am в высших степенях окисления неустойчивы из-за медленного самовосстановления вследствие радиоактивного распада. Остальные актиноиды напоминают лантаноиды тем, что имеют основную степень окисления равную +3.
Ионы f-элементов во всех степенях окисления (кроме Th4+) и в катионной, и в анионной формах имеют разнообразную окраску в растворах, что связано с лёгкостью f-s и f-d электронных переходов.
s, p, d и f-элементы получили свои названия от одноимённых спектральных линий, которые в свою очередь были названы в начале 20-го века английскими словами по своему внешнему виду в спектрограмме: sharp (резкие), principal (главные), diffuse (диффузные, размытые), fundamental (фундаментальные).
См. также Электронная конфигурация
Примечания
Ссылки
Литература Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии: В 2-х томах. Пер. с англ. — М.: Мир, 1982. 652 с., ил. — Т. 1. — С. 451–452. Летучие органические и комплексные соединения f-элементов / Д. Н. Суглобов, Г. В. Сидоренко, Е. К. Легин. — М. : Энергоатомиздат, 1987. — 208 с.
Категория:Периодическая система Категория:Группы химических элементов