العناصر الانتقالية الداخلية: سلسلتا 4f و 5f وعدّ العناصر

الخلاصة السريعة

ترتبط العناصر الانتقالية الداخلية بالسلسلتين اللتين يجري فيهما امتلاء 4f و 5f في الجدول الدوري. وتسميتا اللانثانيدات والأكتينيدات تشملان، وفق الاستعمال الجمعي الشائع، La–Lu و Ac–Lr. ^[1][2]

• سلسلتا 4f و 5f ترتبطان بالامتلاء الداخلي للمستوى الفرعي f. ^[2]
• سبعة مدارات f تسع 14 إلكترونًا؛ السعة تختلف عن عدد الأسماء. ^[3]
• التسمية الجمعية تضم 15 في La–Lu و 15 في Ac–Lr. ^[1]
• La و Ac بلا إلكترونات f في التوزيع الأرضي المعروض. ^[4][5]
• عرض 18 أو 32 عمودًا اختيار للرسم؛ U مثال أكتينيدي طبيعي. ^[1][6]

ما معنى 4f و 5f؟

الحرف f يحدد نوع المستوى الفرعي، والعدد يحدد مستوى الطاقة الرئيسي؛ في العرض التعليمي ترتبط سلسلة اللانثانيدات بامتلاء 4f والأكتينيدات بامتلاء 5f. يفصل ذلك موضوعها عن مجموعات d الخارجية. ^[2]

يضم المستوى الفرعي f سبعة مدارات، ويسع كل مدار إلكترونين؛ إذن 7×2=14 إلكترونًا. هذا عدد السعة، وليس عدد أفراد كل سلسلة عند إدراج العنصر الذي سميت باسمه. ^[3]

لماذا تظهر 15 اسمًا مقابل 14 موضعًا؟

تمتد التسمية الجمعية من La إلى Lu، ومن Ac إلى Lr: 15 عضوًا في كل سلسلة. ويعرض شرح OpenStax كتلة f بأربع عشرة خانة Ce–Lu و Th–Lr، مع إدراج La و Ac في أسماء السلاسل لتشابههما الكيميائي. ^[1][2]

يوضح التوزيع الأرضي سبب التحفظ: La له [Xe]5d¹6s²، و Ac له [Rn]6d¹7s²، دون إلكترونات f. لذلك لا يصلح قول إن كل فرد مسمى في السلسلتين ينتهي توزيعه بإلكترون f. ^[4][5]

عند قراءة شكل جدول، نتحقق من العناصر المدرجة ومن طريقة عرض المجموعة 3؛ لا نستنتج أن السلسلة كلها عمود واحد. هذا المقال يعلن اصطلاح العرض التعليمي السابق، ولا يجعل اختلاف الرسوم تغييرًا في هويات العناصر.

الموضع في الرسم والطبيعة مختلفان

يمكن عرض الجدول في 18 عمودًا أو 32 عمودًا؛ وضع الصفين أسفل الرسم ترتيب للعرض، وتذكر IUPAC أنها لا تفرض إحدى الصيغتين. لا يعني مكان الرسم فئة إضافية من عناصر جديدة. ^[1]

ومن الأمثلة المهمة اليورانيوم U في سلسلة الأكتينيدات؛ يوجد طبيعيًا في معادن، منها اليورانينيت. وجوده ينقض التعميم القائل إن جميع الأكتينيدات مصنعة. ^[6]

وعند مراجعة بطاقة عنصر، نميز اسم السلسلة وتوزيع الذرة وحالة وجودها. فلا تثبت تسمية داخلية أنها صناعية، ولا يثبت عدد المدارات عدد أعضاء القائمة؛ كل سؤال له بيان مختلف.

للقراءة المتصلة بهذا الموضوع: العائلات الكيميائية وخصائصها: كيف تقرأ تشابه العناصر؟