锕系元素的价电子层结构

锕系元素又称5f过渡系，它是在周期表中锕（Z＝89）以后的14个元素，它们都具有放射性。1789年德国克拉普罗特（Klaproth，M．H．1743～1817）从沥青铀矿中发现铀，它是被人们认识的第一个锕系元素。比铀轻的锕，钍和镤随后都陆续被发现。在铀以后的元素称超铀元素，它们都是在1940年以后，用人工核反应合成的。极微量的镎和钚也存在于铀矿中。

镧系金属的性质和用途

希土元素是典型的金属元素，为银白色金属，比较软，有延展性。它们的活泼性仅次于碱金属和碱土金属。因此，希土金属要保存在煤油里，否则与潮湿空气接触就被氧化而变色。金属活泼顺序：由Sc，Y，La递增；由La～Lu递减：即镧最活泼。

镧系元素的标准电极电势

镧系金属是一种较强的还原剂，其还原能力仅次于碱金属Li，Na，K，和碱土金属Mg，Ca，Sr，Ba，而且还随着原子序数增加，从总的趋势看其还原能力是逐渐减弱的。Eu和Yb在酸性介质中的还原性，比它们各自相邻的两个金属（Sm， Gd； Tm，Lu）的还原性要弱些。

镧系元素离子的颜色

一些镧系金属三价离子具有很漂亮的不同颜色，如果阴离子为无色，这些颜色出现在结晶盐中，在水溶液中也保持其颜色，这是每个阳离子的特性而与阴离子无关。从表23－4可见，若以Gd3+离子为中心，从La3+到Gd3+的颜色变化规律又在从Gd3+到Lu3+的过程中重演。这就是Ln3+离子颜色的周期性变化。

镧系元素的原子半径和离子半径

镧系元素的原子半径和离子半径见表23－3，从表中的数据可以看出从Sc经Y到La，原子半径和三价离子半径逐渐增大，但从La到Lu则逐浙减小。这种镧系元素的原子半径和离子半径随着原子序数的增加而逐新减小的现象称为镧系收缩。

镧系元素的氧化态

＋Ⅲ氧化态是所有镧系元素在固体化合物中，在水溶液或其他溶剂中的特性。由于镧系金属在气态时，失去2个s电子和一个d电子或两个s电子和一个f电子所需的电离势比较低，所以一般能形成稳定的＋Ⅲ氧化态。有些镧系元素表现出＋Ⅱ或＋Ⅳ氧化态，但都没有＋Ⅲ氧化态稳定。

镧系元素的电子层结构

镧系元素中是否包括镧（Z＝57），至今还没有一致的意见。一种意见认为镧原子基态不存在f电子（4f0），因此，把镧排除在镧系元素之外，镧系元素只包括14个元素（Z＝58～71）；另一种意见认为虽然镧在基态时不存在f电子，但镧与它后面的14个元素性质很相似，所以应把镧作为镧系元素。

铂系元素的通性

铂系元素包括ⅧB族中的钌、铑、钯和锇、铱、铂六个元素。根据它们的密度，钌、铑和钯约为12g／cm3，称轻铂系金属；锇、铱和铂的密度约为22g／cm3，称重铂系金属。但由于这二组元素在性质上有很多相似之处，并且在自然界里也常共生而存在，因此统称为铂系元素。自然界中含铂系金属的矿物大多属于天然元素类型的矿物，最重要的矿物是天然铂矿和锇铱矿。前者以铂为主要成分，还有其它铂系金属共生在一起；后者除有锇和铱外，也含有钌和铑等。

锰锝铼的基本性质和用途

锰是丰度较高的元素，在地壳中的含量为0．1％。它是1774年从软锰矿中发现的。近年来在深海海底发现大量的锰矿——锰结核。它是一种层层铁锰氧化物被粘土重重包围着，构成的一个个同心圆状团块，其中还含有铜、钴、镍等重要金属元素。有人估计，整个海洋底下，锰结核约有15000亿吨，仅太平洋中的锰结核内所含的锰、铜、钴、镍等就相当于陆地总储量的几十到几百倍。

铬钼钨的性质和用途

在铬分族的价电子层结构中，铬和钼为（n－1）d5ns1，钨为5d46s2，二者虽然略有不同，但三元素中六个价电子都可以参加成键则是一致的。因此它们的最高氧化态为＋Ⅵ，并都具有d区元素多种氧化态的特征。它们的最高氧化态按Cr，Mo，W的顺序稳定性增强，而低氧化态则相反。