第 6 週期:從銫到氡,包含鑭系元素
第 6 週期是兩列最長的週期之一,共有 32 個元素,從銫(55)到氡(86)。其中十五個,也就是從鑭到鎦的鑭系元素,通常印在主表下方的一條長帶中。要記住的是,這是第一個填入 f 次殼層(也就是 4f)的週期。
四個次殼層:6s、4f、5d 和 6p
銫([Xe] 6s¹)和鋇([Xe] 6s²)填入 6s。鑭多加了一個 5d 電子,然後鑭系元素填入七個 4f 軌域,可容納 14 個電子,到鐿時達到 4f¹⁴。鉿到汞完成 5d 次殼層,鉈到氡填入 6p,最後是 [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶。
容量 2 + 14 + 10 + 6 加起來是 32 個元素,而第 5 週期只有 18 個。4f 電子深埋在原子內部,使得鑭系元素彼此非常相似,連化學家都花了幾十年的時間才把它們分離開來。
第 6 週期的趨勢
銫的第一游離能是所有元素中最低的,為 3.894 eV,電負度只有 0.79,而氡的游離能是 10.745 eV。金的電負度對金屬來說異常地高,為 2.54,甚至能形成負離子 Au⁻,例如在金化銫(CsAu)中。
在鑭系元素中,原子會稍微縮小,這種效應稱為鑭系收縮,所以接在後面的 5d 金屬既緊密又非常重。鎢的熔點是 3695 K,是所有金屬中最高的,而鋨的密度為 22.59 g/cm³,是密度最大的元素。汞則是另一個極端:它的熔點是 234.32 K,在室溫下是液體。
你在哪裡會遇到第 6 週期
金和鉑因為不會腐蝕,被用於珠寶、電子產品和催化劑;鉛雖然有毒,仍用於汽車電池和輻射屏蔽。釹能製成最強的永久磁鐵,用於電動馬達和風力發電機,而銪和鋱則有助於產生螢幕和節能燈中的顏色。
硫酸鋇讓醫生能在 X 光下看見腸道,而銫原子鐘則定義了一秒鐘的長度。鉕,以及這一列的最後三個元素:釙、砈和氡,都沒有穩定的同位素,而從岩石中滲出的氡氣可能在地下室累積。
第 6 週期:沿週期橫向的性質變化
點擊欄位標題即可排序。
| 55 | 銫 | Cs | 1 | s | 0.79 | 3.894 | 固態 |
| 56 | 鋇 | Ba | 2 | s | 0.89 | 5.212 | 固態 |
| 57 | 鑭 | La | — | f | 1.1 | 5.577 | 固態 |
| 58 | 鈰 | Ce | — | f | 1.12 | 5.539 | 固態 |
| 59 | 鐠 | Pr | — | f | 1.13 | 5.464 | 固態 |
| 60 | 釹 | Nd | — | f | 1.14 | 5.525 | 固態 |
| 61 | 鉕 | Pm | — | f | — | 5.55 | 固態 |
| 62 | 釤 | Sm | — | f | 1.17 | 5.644 | 固態 |
| 63 | 銪 | Eu | — | f | 1.2 | 5.67 | 固態 |
| 64 | 釓 | Gd | — | f | 1.2 | 6.15 | 固態 |
| 65 | 鋱 | Tb | — | f | 1.2 | 5.864 | 固態 |
| 66 | 鏑 | Dy | — | f | 1.22 | 5.939 | 固態 |
| 67 | 鈥 | Ho | — | f | 1.23 | 6.022 | 固態 |
| 68 | 鉺 | Er | — | f | 1.24 | 6.108 | 固態 |
| 69 | 銩 | Tm | — | f | 1.25 | 6.184 | 固態 |
| 70 | 鐿 | Yb | — | f | 1.1 | 6.254 | 固態 |
| 71 | 鎦 | Lu | — | f | 1.27 | 5.426 | 固態 |
| 72 | 鉿 | Hf | 4 | d | 1.3 | 6.825 | 固態 |
| 73 | 鉭 | Ta | 5 | d | 1.5 | 7.89 | 固態 |
| 74 | 鎢 | W | 6 | d | 2.36 | 7.98 | 固態 |
| 75 | 錸 | Re | 7 | d | 1.9 | 7.88 | 固態 |
| 76 | 鋨 | Os | 8 | d | 2.2 | 8.7 | 固態 |
| 77 | 銥 | Ir | 9 | d | 2.2 | 9.1 | 固態 |
| 78 | 鉑 | Pt | 10 | d | 2.28 | 9 | 固態 |
| 79 | 金 | Au | 11 | d | 2.54 | 9.226 | 固態 |
| 80 | 汞 | Hg | 12 | d | 2 | 10.438 | 液態 |
| 81 | 鉈 | Tl | 13 | p | 1.62 | 6.108 | 固態 |
| 82 | 鉛 | Pb | 14 | p | 2.33 | 7.417 | 固態 |
| 83 | 鉍 | Bi | 15 | p | 2.02 | 7.289 | 固態 |
| 84 | 釙 | Po | 16 | p | 2 | 8.417 | 固態 |
| 85 | 砈 | At | 17 | p | 2.2 | 9.5 | 固態 |
| 86 | 氡 | Rn | 18 | p | 2.2 | 10.745 | 氣態 |