Warum Lanthanoide und Actinoide im Periodensystem getrennt sind

Die Lanthanoide und Actinoide sind vom Rest des Periodensystems getrennt und erscheinen normalerweise als separate Zeilen am unteren Rand. Der Grund für diese Platzierung hängt mit der Elektronenkonfiguration dieser Elemente zusammen.

3B Gruppe von Elementen

Wenn Sie sich das Periodensystem ansehen, werden Sie merkwürdige Einträge in der Elementgruppe 3B sehen. Die 3B-Gruppe markiert den Beginn der Übergangsmetallelemente. Die dritte Reihe der 3B-Gruppe enthält alle Elemente zwischen Element 57 (Lanthan) und Element 71 (Lutetium). Diese Elemente werden zu Gruppen zusammengefasst und als Lanthaniden bezeichnet. In ähnlicher Weise enthält die vierte Reihe der Gruppe 3B die Elemente zwischen den Elementen 89 (Actinium) und 103 (Lawrencium). Diese Elemente werden als Aktiniden bezeichnet.

Der Unterschied zwischen Gruppe 3B und 4B

Warum gehören alle Lanthanoide und Actinoide zur Gruppe 3B? Um dies zu beantworten, betrachten Sie den Unterschied zwischen Gruppe 3B und 4B.

Die 3B-Elemente sind die ersten Elemente, die beginnen, die Elektronen der d-Schale in ihrer Elektronenkonfiguration zu füllen. Die 4B-Gruppe ist die zweite, bei der das nächste Elektron im d platziert wird² Schale.

Beispielsweise ist Scandium das erste 3B-Element mit einer Elektronenkonfiguration von [Ar] 3d₁4s₂. Das nächste Element ist Titan in Gruppe 4B mit der Elektronenkonfiguration [Ar] 3d₂4s₂.

Gleiches gilt für Yttrium mit Elektronenkonfiguration [Kr] 4d¹5s² und Zirkonium mit Elektronenkonfiguration [Kr] 4d²5s².

Der Unterschied zwischen Gruppe 3B und 4B ist die Addition eines Elektrons an die d-Schale.

Lanthan hat die d¹ Elektron wie die anderen 3B-Elemente, aber das d² Das Elektron erscheint erst im Element 72 (Hafnium). Basierend auf dem Verhalten in vorherigen Zeilen sollte Element 58 das d füllen² Elektron, aber stattdessen füllt das Elektron das erste f-Schalen-Elektron. Alle Lanthanidenelemente füllen die 4f-Elektronenhülle, bevor das zweite 5d-Elektron gefüllt wird. Da alle Lanthanoide ein 5d enthalten¹ Elektron gehören sie in die 3B-Gruppe.

Ebenso enthalten die Aktiniden ein 6d₁ Elektron und füllen Sie die 5f-Schale, bevor Sie die 6d füllen² Elektron. Alle Aktiniden gehören zur 3B-Gruppe.

Die Lanthanoide und Actinoide sind unten in der Hauptkörperzelle mit einer Notation angeordnet, anstatt im Hauptkörper des Periodensystems Platz für alle diese Elemente der Gruppe 3B zu schaffen.
Aufgrund der f-Schalenelektronen werden diese beiden Elementgruppen auch als f-Block-Elemente bezeichnet.