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氧化態 為 +7 。 8 族 元素 有些 化學家 喜歡 稱 之 為 0 族 元素 , 這些 元素 的 原子 有 8 個 外層 電子 , 因此 外殼層 是 全滿 的 , 也 就 沒有 電子 能夠 參與 化學 反應 。 8 族 元素 都 沒 什麼 活力 , 不 太 會 產生 反應 , 因此 也 稱 之為 惰性 氣體 : 懶得 跟 一般 元素 起 反應 。 惰性 氣體 8 族 所有 元素 都 是 氣體 , 至少 我們 目前 所 知 的 元素 是 如此 。 最近 才 人工 合成 了 一 個 新 元素 的 幾 個 原子 , 稱為 ( Og ) , 不過 現在 要 說明 其 物理 特性 還 太 早 。 ‧ 其他 氣態 元素 , 像是 氫 、 氟 和 氮 , 都 有 雙原子 分子 , 也 就 是 H2 、 N2 、 F2 , 兩 個 原子鍵結 在一起 ; 不過 惰性 氣體 只 會 形成 一 團 單原子 , 惰性 氣體 的 原子 彼此 之間 無法 鍵結 。 ‧ 惰性 氣體 的 密度 隨著 排列 往 下 而 增加 。 氦 的 重量 是 所有 元素 中 第二 輕 的 , 僅次於 氫 ; 氖 比 空氣 還 輕 。 氬 和 氪 稍微 重 一點 , 氙 和 氡 的 密度 相對於 空氣 則 比較 高 , 如果 灌到 氣球 裡 , 就是 沒 人 喜歡 的 「 鉛氣球 」 了 。 ‧ 在 實驗室 環境 裡 , 就 有 可能 讓 氪 、 氙 與 氡 和 氟 形成 鍵結 , 方法 是 逼 這些 氣體 從 原子 內 釋放出 1 個 電子 , 形成 +1 離子 。 英文 名稱 的 意思 是 太陽 , 來自 希臘 神話 中 的 太陽神 赫利歐斯 ( Helios ) 。 最初 是 從 太陽 光譜 中 發現 了 氦 , 一 開始 以為 是 金屬 元素 , 而 非 氣體 。 意思 是 「 新 的 」 。 意思 是 「 懶惰 的 」 。 氬 在 空氣 中 占 比 約 1% , 卻 似乎 沒 什麼 作用 。 意思 是 「 隱藏 的 」 。 意思 是 「 奇怪 的 」 。 意思 是 「 有 放射性 的 」 。 這 是 重量 最 重 的 元素 , 以 俄國 核子 物理學家 尤里‧ 奧加涅相 ( Yuri Oganessian ) 命名 。 氧化態 惰性 氣體 不會 丟掉 或 獲得 電子 , 因為 原子 的 外殼層 已經 充滿 了 電子 。 氧化態 維持 在 0 。 燃氣燈 所有 惰性 氣體 通電 後 都 會 發出 獨特 的 色彩 , 這 就 是 我們 所 知 「 霓虹燈 」 的 基礎 , 氖 是 第一 個 作 此 用途 的 氣體 。 過渡 元素 我們 進入 到 週期表 的 第4 週期 後 , 何 為 同 一 族 元素 的 概念 就 行不通 了 。 在 2 族 元素 之後 , 原子序 持續 增加 , 但 外層 電子 的 數量 卻 保持 不變 , 這裡 便 形成 了 一 個 金屬 元素 的 區塊 , 其中 有 許多 是 大家 都 熟悉 的 , 稱為 過渡 元素 。 填充 電子 過渡 元素 的 原子 和 其他 元素 的 原子 都 遵循 相同 的 規則 : 電子 數量 永遠 和 質子 數量 相等 。 但是 , 額外 的 電子 並 不會 增加 到 原子 的 最 外殼層 , 而是 往 內 填充 至 下 一 層 電子 殼層 。 都 是 金屬 有 過渡 元素 總數 38 個 , 都 是 金屬 , 這 是 因為 外層 電子 的 數量 。 大部分 都 有 2 個 外層 電子 , 但是 其中 有 12 個 元素 ( 包括 銅 、 銀 和 金 ) 只有 1 個 外層 電子 。 又 是 一樣 第5 層 的 規則 也 跟 第4 層 類似 。 我們 進入 到 第6 週期 後 , 第5 電子 殼層 就 會 開始 填充 , 這 一 層 有 24 個 空位 , 便 形成 了 內 過渡 元素 , 通常 稱為 鑭系 元素 與 錒系 元素 。 內 殼層 原子 中 的 第一 層 電子 殼層 能夠 容納 2 個 電子 , 而 第1 週期 有 2 個 元素 ; 第2 層 能夠 容納 8 個 電子 , 第2 週期 有 8 個 元素 。 而 第3 層 可以 容納 18 個 電子 , 填滿 前 8 個 空間 後 , 接下來 的 2 個 電子 就 跑到 第4 層 了 , 這 個 時候 , 第3 殼層 的 10 個 空位 才 開始 填滿 , 這 就 形成 了 過渡 元素 。 內 過渡 金屬 週期表 最 下方 的 兩 排 元素 代表 內 過渡 金屬 , 不過 更 常 聽到 的 名稱 是 分成 兩 個 系列 : 鑭系 元素 和 錒系 元素 。 隨著 這些 元素 的 質量 增加 , 額外 的 電子 並非 位於 最 外殼層 , 也 不 是 由 最 外往 內 數 來 的 第2 層 , 而是 最 外往 內數 第3 層 的 某 個 區塊 , 稱為 f 軌域 。 鑭系 元素 這 個 系列 以 第1 個 元素 「 鑭 」 命名 , 包含 15 個 元素 , 都 是 金屬 , 也 經常 稱 之 為 稀土 金屬 。 錒系 元素 這 個 系列 以 第1 個 元素 「 錒 」 命名 , 同樣 包含 15 個 元素 , 都 是 放射性 金屬 。 只有 鈾 和 釷 這 兩 個 元素 在 地球 上 的 存量 較 豐 。 稀土 元素 鑭系 元素 之所以 也 稱為 「 稀土 」 , 是 因為 這些 元素 通常 會 一起 出現 在 同 一 塊 礦石 中 , 很 難 分離開來 , 例如 獨居石 和 矽鈹釔礦 。 科技用 金屬 雖然 鑭系 元素 稱為 稀土 金屬 , 在 地球 上 的 藏量 卻 不 算 少 , 只是 很 難 精煉 純化 。 儘管 如此 , 這些 元素 在 高科技 產業 中都 各 有 特殊 用處 , 像是 光學 、 電學 和 雷射 。 釔 和 鈧 雖然 這 兩 個 元素 原子 內 的 電子 組態 並 不如 鑭系 元素 複雜 , 不過 因為 鈧 和 釔 這 兩 種 過渡 金屬會 和 鑭系 元素 出現 在 相同 礦物 裡 , 所以 也 歸類於 稀土 元素 。 寬胖 的 週期 表鑭系 和 錒系 元素 比較 正確 的 位置 應該 是 在 2 族 元素 和 過渡 元素 之間 , 不過 為了 讓 週期表 的 尺寸 精簡 一些 , 這 30 個 元素 通常 會 放 在 週期表 底部 。 太初 元素 所有 錒系 元素 都 具有 放射性 , 因此 大部分 都 無法 在 自然界 中 發現 , 在 地球 岩層 形成 時 所 存在 的 太初 元素 , 也 早 就 已經 衰變 消失 了 。 只 有 鈾 和 釷 的 半衰期 夠 長 , 還 能 留下 足以 開發 的 量 , 另外 也 分離出 了 少量 的 太初 鈽 元素 。 其他 元素 衰變 時 會 形成 錒 、 鏷 與 錼 , 於是 也 能 在 這些 礦物 中 找到 非常 少量 。 核 燃料 釷 、 鈾 和 鈽 有 幾 個 同位素 可以 進行 核 裂變 , 若 控制 妥當 , 這 個 反應 能夠 釋放 熱能 , 可以 用來 驅動 發電機 。 其他 錒系 元素 也 會 用於 放射性 同位素 熱電 發電機 , 元素 的 放射性 所 發出 的 熱能 會 直接 轉換成 電 。
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