族 (化学)
在化学中，族（英语：group，family[1]）是元素周期表中每一竖向栏所有化学元素的集合；同族元素有相似的价层电子结构，自上而下有相似的但渐变的物理和化学性质。
长式周期表共分成18族[2]，而f区元素的栏位（在第3族和第4族之间）没有编号。同一族中的元素（尤其是主族元素）具有相似的物理性质和化学性质，因为它们的价电子构型相似，而价电子构型一般都会决定元素的性质。当然，由于元素处在不同的周期，它们的性质也会有一定的递变性。
元素周期表的族号，有三种不同的编号系统，即IUPAC族号、CAS族号、旧IUPAC族号；根据所使用的系统，可以将相同的编号分配给不同的族。 国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）从1990年左右开始就推荐使用“第1族”到“第18族”的现代编号系统，取代化学文摘社（CAS，在美国更受欢迎），以及IUPAC在1990年之前（在欧洲更受欢迎）的编号系统。化学界普遍接受十八族的编号系统，但对几种元素从属于哪一族仍存在一些争议，其中对第1周期元素（即氢和氦）和内过渡金属的分歧较大。
族也可以使用其最上面的元素来标识，或具有特定名称。例如，第16族也被称为氧基或氧族元素。铁系元素是个例外，通常是指第8族，但在化学上也可能表示铁、钴、镍，或其他具有相似化学性质的元素集合。在天体物理学和核物理中，通常指铁、钴、镍、铬和锰。
族号
[编辑]根据IUPAC最新的规定，周期表的族应从左到右用阿拉伯数字编为1-18族。
但目前还有两种方法也很常用，旧的IUPAC法和CAS法：
- 旧IUPAC法把前10族编为A族（主族），其余为B族（副族），稀有气体被分在0族；数字采用罗马数字，8-10族都是ⅧB族。
- CAS法把主族元素编为A族，过渡元素编为B族，数字也采用罗马数字，而8-10族成了ⅧB族。
欧洲国家常用前者，而美国常用后者。IUPAC为了防止族号出现错乱，出台了用阿拉伯数字连续编号的办法。
| 新 IUPAC 族号 |
旧IUPAC 族号 （欧洲） |
CAS 族号 (U.S.) |
以顶列 元素命名 |
IUPAC 建议 常用名称 |
其他常用名称 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第1族 | IA | IA | 锂族 |
氢 和 碱金属* |
|
| 第2族 | IIA | IIA | 铍族 | 碱土金属* | |
| 第3族 | IIIA | IIIB | 钪族 | ||
| 第4族 | IVA | IVB | 钛族 | ||
| 第5族 | VA | VB | 钒族 | ||
| 第6族 | VIA | VIB | 铬族 | ||
| 第7族 | VIIA | VIIB | 锰族 | ||
| 第8族 | VIII | VIIIB | 铁族 | ||
| 第9族 | VIII | VIIIB | 钴族 | ||
| 第10族 | VIII | VIIIB | 镍族 | ||
| 第11族 | IB | IB | 铜族 | 造币金属 | |
| 第12族 | IIB | IIB | 锌族 | ||
| 第13族 | IIIB | IIIA | 硼族 | 铝族元素 | triels：源自希腊文tri（三、III）[5][6] |
| 第14族 | IVB | IVA | 碳族 | tetrels：源自希腊文tetra（四、IV）[5][6] | |
| 第15族 | VB | VA | 氮族 | 氮族元素* | pentels：源自希腊文penta （五、V）[6] |
| 第16族 | VIB | VIA | 氧族 | 氧族元素* | |
| 第17族 | VIIB | VIIA | 氟族 | 卤素* | |
| 第18族 | 0 | VIIIA | 氦族 或 氖族 |
稀有气体* |
上述第3族元素的第四、五、六周期者为稀土元素（第六周期者为镧系元素）、第七周期者为锕系元素、第八、九周期者为超锕系元素；而第8、9、10族元素合称为ⅧB族，第四周期者为铁系元素、第五、六周期者为铂系元素、第七、八周期者则不属于任何一类。
此外，已经提出使用但并未获得广泛接受的其他名称有：第12族为“挥发性金属”[来源请求]；第13族为“icosagens”[7]；第14族为“结芯片素”[5]、“adamantogens”[8]和“merylides”[来源请求]；和第18族为“aerogens”[6]。
CAS与旧IUPAC族号 (A/B)
[编辑]现时仍有两组较旧的族号仍在使用，分别是 CAS（化学文摘社）和旧IUPAC族号。两组族号皆使用了数字（不论是阿拉伯或罗马数字）和字母“ A”和“ B”。两组系统在数字上一致。数字表示该族元素的最高氧化数，因此与具有相同数字的其他元素表现出相似的化学反应。大多数情况下，该数字以线性增加的方式进行，一次在周期表的左侧，一次在右侧（参见元素氧化态列表），其中过渡金属存在一些不规则性。但是，两个系统使用字母的方式有所不同。例如，钾（K）具有一个价电子。因此，它位于第1族中。钙（Ca）处于第2族中，因为它包含两个价电子。
在旧IUPAC系统中，字母A和B代表周期表的左（A）、右（B）两部分，而在CAS系统中，字母A和B代表主族元素（A）和过渡元素（B）。旧IUPAC系统在欧洲经常被使用，而CAS在美国最常见。由于它们使用相同名称来表示不同的含义造成了混乱，因此便开发新的IUPAC方案，以替换这两个系统。新系统简单地在标准周期表中从左到右对族进行递增编号。 IUPAC提案于1985年首次发表，以征询公众意见，[3]，后来被纳入于1990年版的“无机化学命名法”。[9]
其他
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ The Periodic Table Terms. www.shmoop.com. [2018-09-15]. （原始内容存档于2019-04-06） （英语）.
- ^ 元素周期表18族标法的由来 http://www.hitecloud.net/res/EntranceRescource/sourceview/?rid=161001&type=res （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 3.0 3.1 Fluck, E. New Notations in the Periodic Table (PDF). Pure Appl. Chem. (IUPAC). 1988, 60 (3): 431–436 [24 March 2012]. doi:10.1351/pac198860030431. （原始内容存档 (PDF)于2012-03-25）.
- ^ IUPAC. Nomenclature of inorganic chemistry (PDF). 2005 [2020-02-16]. （原始内容存档 (PDF)于2019-12-19）.
- ^ 5.0 5.1 5.2 Liu, Ning; Lu, Na; Su, Yan; Wang, Pu; Quan, Xie. Fabrication of g-C3N4/Ti3C2 composite and its visible-light photocatalytic capability for ciprofloxacin degradation (PDF). Separation and Purification Technology. 2019, 211: 782–789 [17 August 2019]. doi:10.1016/j.seppur.2018.10.027.
- ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 Rich, Ronald. Inorganic Reactions in Water. Springer. 2007: 307, 327, 363, 475. ISBN 9783540739616. doi:10.1007/978-3-540-73962-3.
- ^ Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016: 227. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英语）.
- ^ W. B. Jensen, The Periodic Law and Table （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ Leigh, G. J. Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990. Blackwell Science, 1990. ISBN 0-632-02494-1.
外部链接
[编辑]- Scerri, E. R. The periodic table, its story and its significance
. Oxford University Press. 2007. ISBN 978-0-19-530573-9.
