第 6 族:鉻族
第 6 族包含鉻、鉬、鎢和人工合成元素𨭎。這些金屬有六個電子可用於鍵結,最高氧化態為 +6。鎢是所有金屬中熔點最高的。
六個電子與 +6 氧化態
鉻([Ar] 3d⁵ 4s¹)和鉬([Kr] 4d⁵ 5s¹)把一個電子放在 s 軌域,五個放在 d 副層,因為半填滿的 d 副層特別穩定。鎢是 [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²。無論哪種情況,內核之外都有六個電子,這三種金屬都能達到 +6,如 CrO₃、MoO₃ 和 WO₃。
鉻也能形成 Cr²⁺ 和 Cr³⁺,其中 +3 是它最穩定的狀態。它的 +6 化合物,如黃色的鉻酸根(CrO₄²⁻)和橙色的重鉻酸根(Cr₂O₇²⁻),是強氧化劑而且有毒。沿著這一族往下,+6 變得更穩定,所以鉬和鎢能安於 +6,這與第 14 族等主族相反,在第 14 族中,鉛偏好 +2。
沿著這一族往下的趨勢
熔點和密度急劇攀升。鉻在 2180 K 熔化,鉬在 2896 K,鎢在 3695 K。密度從 7.19 g/cm³ 升到 10.28 g/cm³,再升到 19.25 g/cm³,幾乎與金的密度(19.3 g/cm³)完全相同。不尋常的是,電負度也沿著這一族往下增加,從 1.66 到 2.16 再到 2.36,而在大多數主族中它是下降的。
你在哪裡會遇到第 6 族
鉻藉由形成一層看不見的氧化膜,使不鏽鋼具有抗鏽性,也讓鍍鉻水龍頭有鏡面般的光澤。微量的鉻使紅寶石呈紅色,也使許多祖母綠呈綠色,這對一個名稱源自希臘文「顏色」的元素來說再合適不過。鉬能強化用於管線和工具的鋼,二硫化鉬是一種滑溜的潤滑劑,而把空氣中的氮轉變成氨的細菌通常依賴一種含鉬的酵素。碳化鎢用於鑽頭和鋸片的尖端,鎢絲則曾在老式白熾燈泡中發光。
𨭎
𨭎(106)具有放射性,每次只製造出幾個原子。它是在化學家格倫·西博格還在世時就以他的名字命名的。單原子實驗顯示,它形成的揮發性化合物與鉬和鎢的相似,但它的熔點和密度從未被測量過。
第 6 族:沿族向下的性質變化
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| 24 | 鉻 | Cr | 1 | +2, +3, +6 | 1.66 | 189 | 2,180 K (1,906.8 °C) | 7.19 g/cm³ |
| 42 | 鉬 | Mo | 1 | +6 | 2.16 | 209 | 2,896 K (2,622.8 °C) | 10.28 g/cm³ |
| 74 | 鎢 | W | 2 | +6 | 2.36 | 210 | 3,695 K (3,421.8 °C) | 19.25 g/cm³ |
| 106 | 𨭎 | Sg | 2 | +3, +4, +5, +6 | — | — | — | — |