後過渡金屬

後過渡金屬是 p 區中位於過渡金屬與類金屬階梯線之間的金屬。本站列出八種:鋁、鎵、銦、錫、鉈、鉛、鉍和釙。它們比過渡金屬更軟、更弱,有時被稱為貧金屬。

在週期表中的位置

這個元素族中的元素

它們在週期表上的位置

它們占據第 13 到 16 族:第 13 族的鋁、鎵、銦和鉈,第 14 族的錫和鉛,第 15 族的鉍,以及第 16 族的釙。它們的最外層電子位於 s 和 p 軌域,例如鋁([Ne] 3s² 3p¹),而從鎵開始,下面還有一個全滿的 d 次殼層。

分類方式不一,釙有時被稱為類金屬。鉨、鈇、鏌和鉝(113–116)位於這一族下方的第 7 週期,預期是後過渡金屬,但由於製造出的原子太少,本站把它們列為未知。

性質

它們是真正的金屬,閃亮且導電良好,但比過渡金屬更軟,熔點也低。除了鋁(660 °C)之外,它們全都在約 330 °C 以下熔化。鎵的熔點略低於 30 °C,所以在你手中就會變成液體,但要到約 2400 °C 才會沸騰。它們的許多氧化物是兩性的,既與酸反應也與鹼反應。鉈和鉛有毒,釙則具有極強的放射性。

反應與趨勢

鋁很活潑,但一接觸空氣就會形成一層薄而堅韌的氧化層來保護它:4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃。它的反應性推動了鋁熱反應 2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe,這個反應產生熔融的鐵,用於焊接鐵軌。

沿著第 13 到 15 族往下,較重的元素越來越傾向於比族數低二的氧化態,因為它們最外層的一對 s 電子不易參與鍵結。這種惰性電子對效應使鉈以 +1 最穩定,鉛以 +2 最穩定,鉍以 +3 最穩定,而鋁則幾乎總是 +3。

日常用途

鋁是地殼中含量最豐富的金屬,也是僅次於鐵的使用最廣泛的金屬,用於罐頭、鋁箔、飛機和輸電線。錫鍍在鋼罐上,並與銅混合製成青銅。鉛用於汽車電池和 X 光屏蔽,但因其毒性,已從汽油和油漆中去除。氮化鎵和砷化鎵用於 LED,氧化銦錫使觸控螢幕具有導電性,而鉍(作為重金屬,它異常地無毒)則用於腸胃藥。

這個元素族中的元素

後過渡金屬
13 鋁 Al 26.982 [Ne] 3s2 3p1 +3 固態
31 鎵 Ga 69.723 [Ar] 3d10 4s2 4p1 +3 固態
49 銦 In 114.82 [Kr] 4d10 5s2 5p1 +3 固態
50 錫 Sn 118.71 [Kr] 4d10 5s2 5p2 +2, +4 固態
81 鉈 Tl 204.38 [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 +1, +3 固態
82 鉛 Pb 207.2 [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 +2, +4 固態
83 鉍 Bi 208.98 [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 +3, +5 固態
84 釙 Po 209 [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 +2, +4 固態

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