第7族元素
この記事は英語版の対応するページを翻訳することにより充実させることができます。(2024年6月) 翻訳前に重要な指示を読むには右にある[表示]をクリックしてください。
●英語版記事を日本語へ機械翻訳したバージョン︵Google翻訳︶。
●万が一翻訳の手がかりとして機械翻訳を用いた場合、翻訳者は必ず翻訳元原文を参照して機械翻訳の誤りを訂正し、正確な翻訳にしなければなりません。これが成されていない場合、記事は削除の方針G-3に基づき、削除される可能性があります。
●信頼性が低いまたは低品質な文章を翻訳しないでください。もし可能ならば、文章を他言語版記事に示された文献で正しいかどうかを確認してください。
●履歴継承を行うため、要約欄に翻訳元となった記事のページ名・版について記述する必要があります。記述方法については、Wikipedia:翻訳のガイドライン#要約欄への記入を参照ください。
●翻訳後、
{{翻訳告知|en|Group 7 element|…} } をノートに追加することもできます。
●Wikipedia:翻訳のガイドラインに、より詳細な翻訳の手順・指針についての説明があります。
|
性質
編集第7族元素では、価電子および内殻電子の電子構造はd5s2構造をとる。
マンガン 25Mn |
テクネチウム 43Tc |
レニウム 75Re | |
---|---|---|---|
電子配置 | [Ar]3d54s2 | [Kr]4d55s2 | [Xe]4f145d46s2 |
第1イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
719.1 | 702 | 749 |
第2イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
1,509.1 | 1,472 | |
第3イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
3,248.4 | 2,850 | |
第4イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
4,940 | ||
第5イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
6,990 | ||
第6イオン化エネルギー (kJ mol-1 |
9,200 | ||
第7イオン化エネルギー (kJ mol-1) |
11,508 | ||
電子親和力 (電子ボルト) |
0.666 | 0.746 | 0.815 |
電気陰性度 (Allred-Rochow) |
1.60 | 1.46 | |
イオン半径 (pm; M4+) |
67(6配位) | 79(6配位) | |
イオン半径 (pm; M7+) |
39(4配位) | 52 (4配位) 67 (6配位) | |
金属結合半径 (pm) |
112 | 135 | 137 |
融点 (K) |
1,517 | 2,430 | 3,459 |
沸点 (K) |
2,235 | 4,538 | 5,869 |
酸化還元電位 E0 (V) | 1.23(MO2/Mn2+) | 0.272 (MO2/M) |
0.22 (MO2/M) |
第7族元素のマンガンは、その存在量も多い︵地殻の0.085%︶元素で、5種類存在する酸化物のうち、4種が天然に産出する。レニウムは、モリブデンの鉱石である輝水鉛鉱 MoS2 中に極く少量含まれ、モリブデン精製の煤煙や特定の銅鉱石の副産物中から得られる。テクネチウムは、全ての同位体が放射性であり、天然にはウランが自発核分裂して生じる 99Tc︵半減期2.14×105年︶が痕跡量が存在するだけである。そしてテクネチウムは、最初の人工元素として、モリブデンに重陽子を照射して製造された。
第7族元素は、錯体化合物を含めると、s電子およびd電子を全て与えた+7から-1価の状態まで取りうる。しかし、テクネチウムとレニウムは性質が似ているものの、マンガンはその性質はいささか異なる。テクネチウムとレニウムの単塩は、好んで酸化数 +4, +5, +7の状態を取るのに対して、マンガンの単塩は +2, +4,+6,+7の状態を取る。そして、Mn(+2)の自由エネルギーは著しく低く、マンガンはMn(+2)の状態が最も安定である。言い換えると、マンガンの多の酸化状態は不安定であることを示唆する。実際に、高次酸化状態のマンガンの化合物は酸化剤として有用であり、単体マンガンは還元剤として有用である。
マンガンは反応性の高い元素で、ハロゲン、酸素、硫黄、炭素、窒素、および多くの非金属と化合物を形成する。また、鉄の合金である鋼鉄には、何れもマンガンが含まれ、製鉄業においては、重要な添加元素である。テクネチウムとレニウムとは性質が似ており、酸化物、硫化物、ハロゲン化物を与える。テクネチウムの半減期の短い同位体は、医療用放射線減︵主にトレーサー︶として利用される。希少で高価なレニウムは、工業的に大量に利用されることはないが、実験室での脱水素触媒や、フィラメントの添加物や熱電対として利用される。そして、99Tcは原子炉でのウランの核分裂生成物の6%を占める。すなわち、100MW級の原子炉では、毎日約2.5gのテクネチウムが生成している。したがって、今日では天然に存在する安定核種のレニウムよりも、放射性核種のテクネチウムの方が入手しやすい。
参考文献
編集
●日本化学会編﹃化学便覧 基礎編1・2﹄︵改訂5版︶丸善、2004年。ISBN 4-621-07341-9。
●ヘスロップ、ジョーンズ 著、斎藤喜彦 訳﹃無機化学 上﹄東京化学同人、1977年。OCLC 47510118。全国書誌番号:78003718。
●ヘスロップ、ジョーンズ 著、斎藤喜彦 訳﹃無機化学 下﹄東京化学同人、1978年。OCLC 47510163。全国書誌番号:78007765。
●F.A.コットン、G.ウィルキンソン 著、中原勝儼 訳﹃無機化学 上﹄︵第4版︶培風館、1987年。ISBN 4-563-04192-0。
●F.A.コットン、G.ウィルキンソン 著、中原勝儼 訳﹃無機化学 下﹄︵第4版︶培風館、1988年。ISBN 4-563-04193-9。