3族元素
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3族元素(又称钪族元素)是指元素周期表上第3族(ⅢB族)的金属元素,包含钪(Sc)、钇(Y)、镥(Lu)、铹(Lr),其中钪、钇和镥为稀土元素,铹则是具有放射性的人造元素。
Quick Facts 3族元素在周期表中的位置, IUPAC族编号 ...
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本族的元素皆为质地较软的银白色金属,硬度随原子序数增大而增加。它们在空气中会很快失去光泽,常温下能与水发生反应,不过其表面的氧化层能够延缓反应的进行。在3族元素中,钪、钇和镥都在大自然中存在,它们不但彼此间具有相似的化学性质(尤其是钇和镥),和其他镧系元素的性质亦高度相似,因此这些元素在成矿时总是一同共生于同一种矿物中,造成分离和提取上的困难,因而被称作稀土元素。至于铹则具有高度的放射性,半衰期较短,不存在于自然界中,必须通过人工合成的方式生产,其在实验中被观察到的特性和理论上预测的一致,表现为镥的较重同族元素。
历史上,3族元素所包含的成员及个数曾有过不小的争议。除了钪和钇始终被列为3族成员外,有些周期表将镧(La)和锕(Ac)列为3族的第三和第四个元素,这是由于早期许多稀土元素的电子排布被错误测量所致。如今仍有许多教科书中的周期表将镧和锕列为3族元素,从而遭致大多数关注该主题的学者批评,因为物理、化学和电子证据皆表明3族的正确成员应是钪、钇、镥和铹。还有一些作者为了规避此争议而将本族钇下方的位置留空,将全部镧系及锕系元素单独列出(包括镥和铹),但这种列法将导致表中f区块的宽度包含了15个元素,而非事实上的14个元素(原子的f轨道至多只能容纳14个电子,镥和铹应属于d区元素)。