第6族:クロム族
第6族には、クロム、モリブデン、タングステン、そして合成元素のシーボーギウムがあります。これらの金属は結合に使える電子が6個あり、最高の酸化数は+6です。タングステンは、すべての金属のなかで最も融点が高い金属です。
6個の電子と+6の状態
クロム([Ar] 3d⁵ 4s¹)とモリブデン([Kr] 4d⁵ 5s¹)は、s軌道に1個、d副殻に5個の電子を入れます。半分満たされたd副殻が特に安定だからです。タングステンは[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²です。どちらの場合も芯の外側に6個の電子があり、3つの金属すべてがCrO₃、MoO₃、WO₃のように+6に達します。
クロムはCr²⁺やCr³⁺にもなり、+3が最も安定な状態です。+6の化合物、たとえば黄色のクロム酸イオン(CrO₄²⁻)やオレンジ色の二クロム酸イオン(Cr₂O₇²⁻)は、強い酸化剤で毒性があります。族を下るほど+6が安定になるため、モリブデンとタングステンは+6で安定に存在します。これは、鉛が+2を好む第14族のような典型元素の族とは逆の傾向です。
族を下るにつれての傾向
融点と密度は急激に上がります。クロムは2180 K、モリブデンは2896 K、タングステンは3695 Kで融けます。密度は7.19 g/cm³から10.28 g/cm³、そして19.25 g/cm³へと上がり、金の密度(19.3 g/cm³)とほぼ同じです。珍しいことに、電気陰性度も族を下るにつれて1.66から2.16、2.36へと増加します。ほとんどの典型元素の族では下がるのとは対照的です。
第6族に出会う場面
クロムは、見えない酸化被膜をつくることでステンレス鋼にさびにくさを与え、クロムめっきの蛇口に鏡のような輝きを与えます。微量のクロムはルビーを赤く、多くのエメラルドを緑にします。名前がギリシャ語の「色」に由来する元素にふさわしい話です。モリブデンはパイプラインや工具に使う鋼を強くし、二硫化モリブデンはなめらかな潤滑剤で、空気中の窒素をアンモニアに変える細菌は、たいていモリブデンを含む酵素に頼っています。炭化タングステンはドリルの刃やのこぎりの刃先に使われ、タングステンの線は昔の白熱電球で光っていました。
シーボーギウム
シーボーギウム(106)は放射性元素で、数個の原子ずつしかつくられたことがありません。化学者グレン・シーボーグが存命中にその名がつけられました。原子1個ずつの実験からは、モリブデンやタングステンのような揮発性の化合物をつくることがわかっていますが、融点や密度は測定されたことがありません。
第6族:族に沿った性質の変化
列の見出しをクリックすると並べ替えられます。
| 24 | クロム | Cr | 1 | +2, +3, +6 | 1.66 | 189 | 2,180 K (1,906.8 °C) | 7.19 g/cm³ |
| 42 | モリブデン | Mo | 1 | +6 | 2.16 | 209 | 2,896 K (2,622.8 °C) | 10.28 g/cm³ |
| 74 | タングステン | W | 2 | +6 | 2.36 | 210 | 3,695 K (3,421.8 °C) | 19.25 g/cm³ |
| 106 | シーボーギウム | Sg | 2 | +3, +4, +5, +6 | — | — | — | — |