f-элементы

f-блок в периодической таблице элементов — электронная оболочка атомов, валентные электроны которых с наивысшей энергией занимают f-орбиталь.

В данный блок входят актиноиды и лантаноиды.

Фактическая электронная конфигурация элементов, входящих в этот блок, может отличаться от истинной и не может не подпадать под определение правила Клечковского. Данный блок делится на две группы:

1. Элементы, у которых электроны находятся на 4f-орбитали, относятся к лантаноидам,
2. Элементы, у которых электроны находятся на 5f-орбитали, относятся к актиноидам.

Существует давний спор относительно того какие элементы следует относить к данным группам: актиний и лантан, или же лютеций и лоуренсий. Это связано с тем, что количество f-электронов, находящихся на внешнем электронном слое, может быть только 14^[1].

↓ Период

La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

Ac

90 Th

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

Все элементы являющиеся лантаноидами формируют M³⁺ ионы. В водных растворах лантаноиды, находящиеся ближе к лантану, окружены девятью молекулами воды, в то время как элементы, находящиеся ближе к концу, окружены восемью молекулами воды. Однако, есть элементы, например церий, которые формируют M⁴⁺ ионы; Ce⁴⁺ имеет очень стабильную электронную конфигурацию ксенона — инертного газа. Данный ион является сильным восстановителем. Ион Eu²⁺ имеет электронную конфигурацию [Xe]4f⁷ и тоже является сильными восстановителем. Существование Eu²⁺ обусловлено стабильностью наполовину заполненной f-оболочки^[2].

Лёгкие актиноиды (от урана до америция) могут иметь степени окисления от +3 до +5. Остальные актиноиды напоминают лантаноиды тем, что имеют основную степень окисления равную +3.

См. также

• Электронная конфигурация

Примечания

1. ↑ IUPAC Periodic Table  (англ.) (2007). Проверено 22 августа 2010.
2. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. — 2-е изд. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. — ISBN 0080379419

Ссылки

• Изображения f-орбиталей  (англ.). Архивировано из первоисточника 8 мая 2012. Проверено 22 августа 2010.
• Изображение f-орбиталей в интерактивном виде  (англ.). Архивировано из первоисточника 8 мая 2012. Проверено 22 августа 2010.