f-block 要素は、内部遷移要素カテゴリに属します。特に、それらはランタノイドまたは 4f シリーズとアクチノイドまたは 5f シリーズの 2 つのシリーズに属します。ランタノイドとアクチノイドは、その電子配置により、周期表で特定の位置にあります。これが、それらが内部遷移要素のカテゴリに属する理由です。この記事では、両方のシリーズの f-block 要素の特定のプロパティを調べようとしました。
f ブロック要素のプロパティ
- f ブロック元素は複雑な重金属です。
- 融点と沸点が高い
- f ブロック要素は、さまざまな酸化状態を示します。
- 有色イオンを形成します。
- f ブロック要素は複雑な化合物を形成する可能性があります
- f ブロック元素のユニークな特性は、アクチノイドの反応性です。
- f-block パーツにも磁気特性があります
- f ブロック元素の原子番号が増加すると、原子サイズは減少します。
- さらに、それらの電子は (n-2)f 軌道を満たします。
- f ブロック元素の重要な特性の 1 つは、それらが非常に陽性であることです。また、反応性も高いです。
f-block 要素のプロパティの概要を把握したので、2 つの一連の f-block 要素のプロパティを調べて、それらを詳細に理解しましょう。上記のように、これらの 2 つの系列はランタノイドとアクチノイドです。
f ブロック元素 (ランタニド系列) の特性
電子構成
ランタノイド系列のすべての三価イオンは、4fn の電子配置を持っています。ここで、n は 1 から 14 の数字です。また、三価陽イオンは、他のランタニドと比較して最も安定した酸化状態を持っています。
原子サイズ、イオン サイズ
ランタノイド系列のユニークな特徴は、原子サイズとイオンサイズの減少です。 f ブロック元素のこの特性は、ランタノイド収縮と呼ばれます。原子番号が大きくなるとサイズが著しく減少します。さらに、ランタノイドの収縮により、自然界ではZrとHfが一緒に発生します。したがって、それらを互いに分離することは困難になります。
酸化状態
La(II) と Ln(III) は、ランタニド系列で他よりも優勢です。ただし、+2 および +4 イオンも存在しますが、頻度は低くなります。多くの場合、固体および液体の溶液に存在します。
ランタニドの一般的な特徴
以下は、ランタニドの f ブロック元素の一般的な特性です:
- ランタニドはすべて銀白色の物質です。柔らかい金属で、すぐに変色します。
- すべてのランタニドは、典型的な金属構造を持っています。したがって、それらは優れた導体でもあります。それらは電気と熱の両方を伝導します。
- シリーズごとに密度が微妙に変化しています。
- ランタノイド系列の多くの 3 価イオンは有色イオンを形成します。これらの有色イオンは水溶液中に存在します。
f-ブロック元素 (アクチニド系列) の性質
この一連の f ブロック要素には、14 個の要素があります。これらの範囲は Th から Lr までです。アクチニド系列のユニークな特性は、その放射性です。
電子構成
アクチニド元素の電子配置は 7s2 です。また、可変占有率があり、5f および 6d サブシェルにすることができます。アクチノイドの電子配置には不規則性があります。これらの不規則性は、ランタノイドの異常に似ています。
イオンサイズ
アクチノイドのイオン半径は、周期表の系列を横切って移動するにつれて、アクチノイドの原子番号の増加とともに減少します。アクチニドのこの特性は、アクチノイド収縮と呼ばれます。
酸化状態
5d、6f、および 7s は同等のエネルギーを持っているため、アクチニド系列には優れた範囲の酸化状態があります。アクチニド系列のf-ブロック元素の特性は、一般に+3の酸化状態で構成されています。さらに、シリーズの前半の要素には、より高い酸化状態が存在します。
アクチニドの一般的な特徴
- アクチノイドの外観は銀色です。ただし、その構造には多様性があります。
- 金属の半径が不規則です。
- 非常に反応的です。
- ランタニドと比較して、より複雑な磁気特性を持っています。
結論
f ブロック要素の特性が存在し、2 つのシリーズで調べることができます。これらのシリーズは、ランタノイドとアクチノイドです。 f-block 要素の主な特徴は、その収縮方法です。これらの収縮は、すなわちランタノイド収縮とアクチノイド収縮です。 f-ブロック元素は高融点・高沸点の重金属であり、有色イオンや錯化合物を形成しやすい。さらに、f ブロック元素の酸化状態は可変です。
