はじめに
要素をグループ化する 1 つの方法は、要素ブロックを使用することです。要素ブロックは、一部のサークルでは要素ファミリとも呼ばれます。要素ブロックは、ピリオドやグループとはまったく異なる原子の分類方法に基づいて形成されているという点で、ピリオドやグループとは異なります。
要素ブロックは、互いに同じ要素グループに配置されている要素の集まりです。この言葉は、Charles Janet が初めて (フランス語で) 造語したものです。ブロックの名称 (s、p、d、および f) は、原子軌道の分光学的な線の記述に由来し、それぞれシャープ、プライマリ、ディフューズ、およびファンダメンタルでした。今日まで g ブロック要素は発見されていませんが、アルファベット順で f の後の文字であるため、文字 g が選択されました。
s-ブロック
Sブロック元素は、前の電子のs軌道に入った後、最後の電子が最外エネルギー準位のs軌道に入った元素として定義されます。 s ブロックは、グループ 1 とグループ 2 の 2 つのグループに分けられ、それぞれアルカリ金属とアルカリ土類金属で構成されます。
周期表の最初の 2 つのグループである s ブロック金属は、原子番号と化学組成に応じて、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のいずれかです。柔らかく、融点が低いため、チョコレートを溶かすのに最適です。それらは、化学的活性だけでなく、陽性特性も持っています。 2 番目の期間以降、s ブロックの金属は、いくつかの例外を除いて、主に柔らかく、融点と沸点が低くなります。それらの大部分は炎に色を付けます。
ヘリウムを除くすべての s 要素は、化学的に非常に反応性があります。 sブロックの金属は高い正電荷を持ち、非金属、特に強い電気陰性のハロゲン非金属と本質的にイオン化合物を形成することがよくあります.
p ブロック
P ブロック元素は、最終電子が最も外側のエネルギー準位の p 軌道に入る元素であり、これはほとんどの元素に当てはまります。 p ブロック元素は、13 族から 18 族までの元素で構成されています。金属、非金属、半金属など、さまざまな種類の元素で構成されています。
P ブロック元素は、含まれていないヘリウムを除いて、周期表の最後の 6 つの元素グループで構成されています。 pブロック元素は、水素とヘリウムを除くすべての非金属、および半金属と遷移後の金属で構成されています。炭素、窒素、酸素、硫黄、ハロゲン、およびその他のさまざまな一般的な元素が P ブロック元素グループに含まれています。化学相互作用は、ある分子の価電子が失われたり、獲得されたり、別の分子と共有されたりするときに発生します。ほとんどの場合、それらは共有結合化合物を形成します (ただし、ハロゲンはブロック金属とイオン化合物を形成します)。
p ブロック要素は、原子の p 軌道に価電子 (最も外側の電子) があるという事実によって区別されます。 p軌道は、円を形成するために等間隔の角度で中心点から放射状に広がる6つのローブ構造で構成されています。 p 軌道の最大容量は 6 個の電子であり、これが p ブロック構造に 6 つの列がある理由を説明しています。 p ブロックの最初の列である列 13 の要素には 1 つの p 軌道電子があり、列 14 の要素には 2 つの p 軌道電子があります。
d-ブロック
dブロックは周期表の中央に位置し、3族から12族までの元素を含んでいます。それは第 4 ピリオドで始まり、テーブルの終わりまで続きます。 4番目から始まる各期間に10個のdブロック要素を収容できます。これらの元素のほとんどまたはすべては、それらの物理的および化学的特性が、1 族および 2 族の強い電気陽性金属のものと 13 から 16 族の弱い電気陽性金属のものの間にあるため、遷移金属とも呼ばれます。遷移金属も参照されます。 1 族と 2 族の強い電気陽性金属と 13 から 16 族の弱い電気陽性金属との間の移行帯に存在するためです。グループ 12 は、さまざまな酸化状態や有色化合物の形成など、遷移金属を区別する化学的特徴を示さないため、遷移金属として分類されないことがあります。
d ブロックの元素はすべて金属であり、その大部分には 1 つ以上の化学的に活性な d 軌道電子が含まれています。異なる d 軌道電子間のエネルギーのわずかな違いにより、化学結合に関与する電子の数が変動する可能性があります。 d ブロック要素は、1 の倍数だけ異なる 2 つ以上の酸化状態を示す傾向があり、これは d ブロック効果として知られています。最もよく見られる酸化状態は +2 と +3 です。
Fブロック
第６期から第９期までの各期間には、１４個のｆブロック要素が含まれる。従来の 18 列の表では、f ブロックは脚注として表示されます。ただし、32 列の全幅テーブルでは、f ブロックはテーブルの中央左に表示されます。これらの部分は一般に特定のグループの一部であるとは認識されていませんが、一部の著者はそれらがグループ 3 の一部であると信じています。 一部のサークルでは、それらは s 間の遷移ブリッジを提供するため、「内部遷移金属」と呼ばれます。 d ブロック遷移金属が 4 行目と 5 行目の s ブロックと p ブロックの間の遷移ブリッジとして機能するのとほぼ同じように、6 行目と 7 行目 (期間) の -ブロックと d ブロック。
f-block要素は、期間6と7に対応する2つのシリーズに分けられます。それらはすべて金属でできています。 f 軌道電子は、周期 6 の f ブロック元素の化学ではあまり活性ではありませんが、貢献しています。これらの元素は、化学的性質の点で互いに非常に似ています。初期の 7 f ブロック要素に関しては、5f、7s、および 6d シェル エネルギーはすべて比較的近いです。その結果、これらの元素は遷移金属と同等の化学的多様性を示しますが、これは驚くべきことではありません。後続の f-block 要素は、ピリオド 6 の対応する要素に似た方法で動作します。
結論
s ブロックは、グループ 1 とグループ 2 の 2 つのグループに分けられ、それぞれアルカリ金属とアルカリ土類金属で構成されます。
ヘリウムを除くすべての s 要素は、化学的に非常に反応性があります。
2 番目の期間以降、s ブロックの金属は主に柔らかく、融点と沸点が低くなります。
P ブロック元素は、含まれていないヘリウムを除いて、周期表の最後の 6 つの元素グループで構成されています。
p ブロック要素は、価電子 (最も外側の電子) が原子の p 軌道にあるという事実によって区別されます。
d ブロックは周期表の中央に位置し、3 族から 12 族までの元素を含んでいます。
d ブロックの元素はすべて金属であり、その大部分には 1 つ以上の化学的に活性な d 軌道電子が含まれています。
f-block 要素は 2 つのシリーズに分割され、期間 6 と 7 に対応します。
