4族元素
4族元素(又称钛族元素)是指元素周期表上第4族(ⅣB族)的元素,位于3族元素与5族元素之间。4族元素包含钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、𬬻(Rf),均为过渡金属元素,其中𬬻为人造元素,具极高的放射性。
本族的元素皆为坚硬且耐腐蚀的难熔金属,能够在表面形成坚固的钝氧化物保护膜,阻止氧化持续,因此反应性不高。
特性对比
名称 | 钛 | 锆 | 铪 | 𬬻 |
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熔点 | 1941 K (1668 °C) | 2130 K (1857 °C) | 2506 K (2233 °C) | 2400 K (2100 °C)(推测)[1][2] |
沸点 | 3560 K (3287 °C) | 4682 K (4409 °C) | 4876 K (4603 °C) | 5800 K (5500 °C)(推测)[1][2] |
密度 | 4.507 g·cm−3 | 6.511 g·cm−3 | 13.31 g·cm−3 | 23 g·cm−3(推测)[1][2] |
外观 | 金属银色 | 银白色 | 银灰色 | 银色 (推测)[1][2] |
原子半径 | 140 pm | 155 pm | 155 pm | 150 pm (推测)[2] |
由于受到第6周期镧系收缩的影响,铪的原子半径几乎与锆相等,造成铪与锆的化学性质极为相似,因此难以用化学方法将两者分离,但偏偏自然界中的铪总是与锆共生,而锆的含量往往要比铪高得多,因此铪元素一直到公元1923年才被发现,比锆晚了134年。
左方一族: | 4族元素 第4族 |
右方一族: |
3族元素 | 5族元素 |
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Chemical Data. Rutherfordium - Rf (页面存档备份,存于互联网档案馆), Royal Chemical Society
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Haire, Richard G. Transactinides and the future elements. Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (编). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements 3rd. Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. 2006. ISBN 1-4020-3555-1.