主族元素(Main Group Elements) | 科學Online - 國立臺灣大學

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主族元素,是指在元素週期表當中,s區(s-block)與p區(p-block)的元素。

若用IUPAC對於元素的族的命名,則分別是1、2、13、14、15、16、17、18一共八個 ... Friday19thNovember2021 19-Nov-2021 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 主族元素(MainGroupElements) 國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯 主族元素,是指在元素週期表當中,s區(s-block)與p區(p-block)的元素。

若用IUPAC對於元素的族的命名,則分別是1、2、13、14、15、16、17、18一共八個族的元素。

在傳統對於族的CAS命名裡面,則分別是IA至VIIIA族元素。

12族的鋅、鎘、汞等元素,雖然說一般會併入d區的過渡金屬討論,然而其s與d軌域均填滿,因而具有一部份的主族元素性質,因此也有一些人主張,將12族元素算入主族元素。

主族元素佔據了宇宙,以及自然界、生命體當中大部分的重要角色。

組成生物體主要成分的碳、氫、氧、氮、磷、硫等,均是屬於主族元素當中的非金屬元素。

主族元素除了氫以外,依照其性質,又有鹼金屬、鹼土金屬、類金屬、半金屬、非金屬、鹵素、惰性氣體等分類。

其中鹼金屬、鹼土金屬分別佔據了第1族與第2族,但不包含氫;而鹵素與惰性氣體則對應了第17族與第18族。

中間的13、14、15、16族,則較少有習慣稱呼;一般以硼族、碳族、氮族(pnictogen)、氧族(chalcogen)等來表示。

主族元素裡其同族內之間大多化學性質相似,但相鄰的元素,即原子序僅差1的元素,性質差異頗大,尤其是惰性氣體,其化學反應活性幾近於零,和隔壁活潑的鹵素元素ㄧ族相比,出現巨大的反差。

這是因為在主族元素當中,電子逐步填入s軌域與p軌域,同ㄧ族的元素具有相似的電子組態,即具有相同最外層價電子組態,如此一來,和價電子組態息息相關的化學性質也就相近。

相較於B族元素,也就是過渡金屬元素,由於外層價電子軌域包含了d-軌域,在價電子填入時除了要考慮d-軌域,有時s-軌域也需一併考慮,造成過渡金屬價態複雜,沒有簡單的規律。

一般而言,主族元素的陽離子,其最高可達到的價數會與其族數(I~VIII)相同,故氯離子最多可有+7價。

因為IA、IIA族只使用到s-軌域,鹼金屬、鹼土金屬分別在+1、+2價時最穩定。

然而在較高週期的13至16族元素當中,因為價電子同時填入s-軌域和p-軌域,形成離子時,電子先由P-軌域中移除,變成+2價離子,接著可以再移除s-軌域中的電子,變成+4價離子,其價數差2;例如Sn(II)與Sn(IV)、Pb(II)與Pb(IV)、Tl(I)與Tl(III)等。

主族元素的一些化學趨勢,與其在元素週期表的位置密切相關。

不考慮惰性氣體,元素的第一游離能(1stionizationenergy)、電負度(Electronegativity,EN)隨著在週期表的位置往右、往上而增高;而如元素的原子半徑(AtomicRadii),則隨著隨著在週期表的位置往右上而變小,且非金屬的性質也就越為明顯。

參考資料: 1.Miessler,G.L;Tarr,D.A.InorganicChemistry,3rded.;PearsonEducational:UppleSaddleRiver,2004;Ch.8. Tags:MainGroupElements,主族元素,鹼土金屬 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 目前世界上最精準的時鐘-光晶格光頻原子鐘在低溫環境下的突破 棉籽粕中殘留的棉籽酚 中間體與穩定狀態近似法 【2013諾貝爾獎特別報導】化學獎:將實驗帶入網際空間 化學傳記:法拉第不為人知的一面(五):兩個演講會 暖暖包的原理 不需溶劑的紅血球冷凍保存方法 【2014諾貝爾化學獎】如何將光學顯微鏡變成奈米顯微鏡 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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