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锕系元素的价电子层结构


实验室k / 2019-03-23

       锕系元素又称5f过渡系,它是在周期表中锕(Z=89)以后的14个元素,它们都具有放射性。1789年德国克拉普罗特(Klaproth,M.H.1743~1817)从沥青铀矿中发现铀,它是被人们认识的第一个锕系元素。比铀轻的锕,钍和镤随后都陆续被发现。在铀以后的元素称超铀元素,它们都是在1940年以后,用人工核反应合成的。极微量的镎和钚也存在于铀矿中。


       锕系元素的价电子层结构见表23-11。重元素的原子光谱很复杂,要通过量子数的特征和电子层结构来确定能级是很困难的。对化学性质来说最重要的是基态电子层结构。在锕系元素价电子层结构和镧系一样出现两种结构,即5fn7s2和5f(n-1)6d17s2。但是不同的是5f和6d的能量相近,而4f和5d的能量相差较大,锕系中前一半元素5f→6d所需的能量比镧系中4f→5d所需的能量要少。所以锕系元素中前面的元素具有保持d电子的强烈倾向,而后一半锕系元素与镧系元素相类似。

表23-11  锕系元素价电子层结构

原子序数 符号 元素 价电子层结构 原子序数 符号 元素 价电子层结构
89 Ac 6d17s2 97 Bk 5f9            7s2
90 Th 6d27s2 98 Cf 5f10          7s2
91 Pa 5f26d17s2 99 Es (5f11      7s2)
92 U 5f36d17s2 100 Fm (5f12      7s2)
93 Np 5f46d17s2 101 Md (5f13      7s2)
94 Pu 5f67s2 102 No (5f14      7s2)
95 Am 5f77s2 103 Lr (5f146d17s2)
96 Cm 5f76d17s2



 


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