Свойства элементов периодически изменяются в соответствии с зарядом ядер их атомов.Постепенно переходя к атомам со все большим и большим зарядом ядра (и, следовательно, со все большим числом электронов), мы неизбежно столкнемся с элементами, у которых начинает заполняться d-подуровень. В ряду заполнения подуровней (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d...) первый встретившийся нам 3d-подуровень начинает заполняться электронами после 4s-подуровня. Элемент с валентной оболочкой...4s2 - это кальций 20Ca. Следовательно, элемент с зарядом ядра Z = 21 (скандий 21Sc) будет первым d-элементом с валентной оболочкой...4s2 3d1. Поскольку существует пять d-орбиталей, каждая из которых может вмещать только 2 электрона, постепенное их заполнение электронами должно дать 10 d-элементов. Это видно из табл. 4-4, где приведены электронные формулы элементов, начиная с 11Na до 21Sc (первого d-элемента) и дальше - до 10-го по счету d-элемента цинка 30Zn. Атомные номера d-элементов в табл. 4-4 выделены наклонным шрифтом. Таблица 4-4. Электронные конфигурации элементов 3 и 4 периодов Периодической таблицы Д. И. Менделеева.
В традиционной (ее называют короткой) форме Периодической таблицы первый d-элемент скандий (Sc) попадает в клеточку, расположенную сразу за кальцием (Ca) - то есть в одну группу с бором (B) и алюминием (Al). Но бор и алюминий - p-элементы. Их химические свойства не могут быть аналогичны свойствам d-элементов. Поэтому скандий помещен в одной группе с бором и алюминием, но не прямо под символами этих элементов, а в стороне - в так называемой побочной подгруппе. Так же пришлось поступить и с другими d-элементами (см. Периодическую таблицу). Итак, символы d-элементов в короткой форме периодической таблицы располагают не под символами других элементов данной группы, а выделяют в отдельную побочную подгруппу. d-Элементы также выделяют цветом (чаще - голубым). Например: d-элементы титан (Ti), цирконий (Zr), гафний (Hf) и резерфордий (Rf) - это элементы побочной подгруппы IV-й группы. А p-элементы углерод (C), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn) и свинец (Pb) - это элементы главной подгруппы той же IV-й группы. В короткой форме Периодической таблицы каждая группа элементов подразделяется на главную подгруппу и побочную подгруппу. В главную подгруппу входят s- и p-элементы, в побочную - d-элементы. Или, в другой формулировке: Подгруппы, в которых расположены s- и p-элементы, называют ГЛАВНЫМИ, а подгруппы с d-элементами - ПОБОЧНЫМИ ПОДГРУППАМИ. Главные и побочные подгруппы иногда обозначают соответственно буквами "А" и "Б", или "А" и "В", или "а" и "б".
|
