Gruppe 3 i det periodiske system

Den gruppe 3 i det periodiske system , tidligere kendt som gruppe III A i det gamle system IUPAC bruges i Europa og gruppe III B i CAS nordamerikanske system indeholder kemiske elementer i 3 th  kolonne eller gruppe på den periodiske system elementer  :

Periode Kemisk element Z Elementfamilie Elektronisk konfiguration
4 Sc Scandium 21 Overgangsmetal [ Ar ] 4s 2 3d 1
5 Y Yttrium 39 Overgangsmetal [ Kr ] 5s 2 4d 1
6 Læs Lutecium 71 Lanthanid [ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 1
7 Lr Lawrencium 103 Actinide [ Rn ] 7s 2 5f 14 7p 1 (*)
(*) Undtagelse fra Klechkowskis regel  : lawrencium 103 Lr.

I dette tilfælde præsenteres det periodiske system som følger (elementerne i gruppe 3 er understreget af tykke kanter):

  1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1  H     Hej
2  Li Være   B VS IKKE O F Født
3  Ikke relevant Mg   Al Ja P S Cl Ar
4  K Det   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Eller Cu Zn Ga Ge Es Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I Sn Sb Du jeg Xe
6  Cs Ba Det Det her Pr Nd Om eftermiddagen Sm Havde Gd TB D y Ho Er Tm Yb Læs Hf Dit W Re Knogle Ir Pt På Hg Tl Pb Bi Po På Rn
7  Fr Ra Ac Th Pa U Np Kunne det Er Cm Bk Jf Er Fm Md Ingen Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120  

Elementerne i gruppe 3 hører til d-blok i det periodiske system .

Historisk definition

Hvis de to overgangsmetaller i denne gruppe stadig er scandium og yttrium , opnår karakteren af ​​følgende lanthanid og actinid ikke enighed blandt kemikere. Således, ud over den mulighed, der placerer lutetium og Lawrencium i 3 rd  gruppen efter indstilling fra IUPAC 1988, den traditionelle repræsentation, stadig så udbredt som denne ene, steder lanthan og actinium i gruppe 3, med i dette tilfælde element 121 på den 8 th  periode  :

Periode Kemisk element Z Elementfamilie Elektronisk konfiguration
4 Sc Scandium 21 Overgangsmetal [ Ar ] 4s 2 3d 1
5 Y Yttrium 39 Overgangsmetal [ Kr ] 5s 2 4d 1
6 Det Lanthanum 57 Lanthanid [ Xe ] 6s 2 5d 1 (*)
7 Ac Actinium 89 Actinide [ Rn ] 7s 2 6d 1 (*)
8 Ubu Unbiunium 121 Hypotetisk element [ Og ] 8s 2 8p 1 (*)
(*) Undtagelser fra Klechkowskis regel  : lanthanum 57 La, actinium 89 Ac, element 121 .

I dette tilfælde præsenteres det periodiske system som følger (elementerne i gruppe 3 er understreget af tykke kanter):

  1 2 3   4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1  H     Hej
2  Li Være     B VS IKKE O F Født
3  Ikke relevant Mg     Al Ja P S Cl Ar
4  K Det Sc   Ti V Cr Mn Fe Co Eller Cu Zn Ga Ge Es Se Br Kr
5  Rb Sr Y   Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I Sn Sb Du jeg Xe
6  Cs Ba Det Det her Pr Nd Om eftermiddagen Sm Havde Gd TB D y Ho Er Tm Yb Læs Hf Dit W Re Knogle Ir Pt På Hg Tl Pb Bi Po På Rn
7  Fr Ra Ac Th Pa U Np Kunne det Er Cm Bk Jf Er Fm Md Ingen Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120 121  

Denne traditionelle repræsentation påvirker også sammensætningen af d-blokken i det periodiske system , fordi lanthanidet og actinidet, der findes der, derefter er lanthan og actinium og ikke længere lutetium og lawrencium . Det adskiller sig for eksempel også fra det, der blev brugt af Pekka Pyykkö i hans udvidede periodiske system, der blev foreslået i 2011:

IUPAC position

Den IUPAC udgjorde i 2015 en særlig arbejdsgruppe med det formål at løse problemet. Denne arbejdsgruppe lavede foreløbige konklusioner i januar 2021 uden en eksplicit anbefaling, men ved at formulere tre generelle principper: (1) alle elementer skal arrangeres i stigende rækkefølge efter deres atomnummer  ; (2) blok d må ikke opdeles i "to meget ulige dele"; (3) blokkene skal være 2, 6, 10 og 14 elementer brede i overensstemmelse med principperne for kvantemekanik ved bunden af det periodiske system . Afgrænsningen af ​​blokke anses for at være omtrentlig, ligesom fordelingen af ​​de elektroniske konfigurationer , især ved at bemærke tilfælde af thorium . Disse tre generelle principper er kun opfyldt ved at placere lutetium og lawrencium i gruppe 3: den historiske bestemmelse, der placerer lanthanum og actinium i gruppe 3, strider mod punkt (2), mens bestemmelsen, der placerer de 15  lanthanider og actinider sammen under tabellen, strider mod punkt (3) ; derfor foreslås bestemmelsen om at placere lutetium og lawrencium i gruppe 3 som et kompromis.

Noter og referencer

  1. (da) E. Fluck , "  Nye notationer i det periodiske system  " , Ren og anvendt kemi , bind.  60, n o  3, Januar 1988, s.  1365-3075 ( DOI  10.1351 / pac198860030431 , læs online )
  2. (i) Gummibibelen , Afsnit 1: Grundlæggende Konstanter, Units, og omregningsfaktorer , underafsnit: Electron Konfiguration af neutrale atomer i grundtilstanden , 84 th  online-udgave, CRC Press, Boca Raton, Florida, 2003.
  3. (i) Eric Scerri , "  Hvilken Elements hører hjemme i gruppe 3?  ” , Journal of Chemical Education , bind.  86, nr .  10, oktober 2009, s.  1188 ( DOI  10.1021 / ed086p1188 , Bibcode  2009JChEd..86.1188S , læs online )
  4. (in) B. Fricke og G. Soff , "  Dirac-Fock-Slater beregninger for elementerne Z = 100, fermium, til Z = 173  " , Atomic Data and Nuclear Data Tables , Vol.  19, nr .  1, Januar 1977, s.  83-95 ( DOI  10.1016 / 0092-640X (77) 90010-9 , Bibcode  1977ADNDT..19 ... 83F , læs online )
  5. (i) Koichiro Umemoto og Susumu Saito , "  Elektronisk konfigurationer af supertunge Elements  " , Journal of Physical Society of Japan , Vol.  65, nr .  10, Oktober 1996, s.  3175 ( DOI  10.1143 / JPSJ.65.3175 , Bibcode  1996JPSJ ... 65.3175U , læs online )
  6. (in) Pekka Pyykkö , "  En foreslået periodisk tabel op til Z ≤ 172, er baseret på Dirac-Fock-beregninger vi atomer og ioner  " , Physical Chemistry Chemical Physics , vol.  13, nr .  1, 7. januar 2011, s.  161-168 ( PMID  20967377 , DOI  10.1039 / C0CP01575J , Bibcode  2011PCCP ... 13..161P , læs online )
  7. (i) Eric Scerri, Philip Ball, William Jensen, Laurence Lavelle, Lars R. Öhrström og Guillermo Restrepo, "  forfatning gruppe 3 i det periodiske system  " , 18. december 2015(adgang til 4. maj 2017 )
  8. (i) Eric Scerri og arbejdsgruppen af IUPAC , "  Hvilken Elements hører til i gruppe 3 i det periodiske system?  ” , Chemistry International , bind.  38, nr .  2 marts 2016, s.  22-23 ( DOI  10.1515 / ci-2016-0213 , læs online )
  9. (i) Eric Scerri , "  Foreløbig rapport om koncernens Diskussioner var 3 i det periodiske system  " , Chemistry International , vol.  43, nr .  1, Januar-marts 2021, s.  31-34 ( DOI  10.1515 / ci-2021-0115 , læs online )


  1 2                               3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1  H     Hej
2  Li Være   B VS IKKE O F Født
3  Ikke relevant Mg   Al Ja P S Cl Ar
4  K Det   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Eller Cu Zn Ga Ge Es Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD I Sn Sb Du jeg Xe
6  Cs Ba   Det Det her Pr Nd Om eftermiddagen Sm Havde Gd TB D y Ho Er Tm Yb Læs Hf Dit W Re Knogle Ir Pt På Hg Tl Pb Bi Po På Rn
7  Fr Ra   Ac Th Pa U Np Kunne det Er Cm Bk Jf Er Fm Md Ingen Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
8  119 120 *    
  * 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142  


  alkali   metaller
 		  Alkalisk  
jord 		  Lanthanider  
overgangsmetaller   metaller   		  Dårlige   metaller
 		  Metal-  
loids 		Ikke-
  metaller   		halo
  -gener   		  Ædle   gasser
 		Varer
  uklassificeret  
Actinides
    Superactinider