第7族元素

族 ← 7 → 周期 4 Mn 5 Tc 6 Re 7 Bh
第7族元素（だいななぞくげんそ、）は、周期表において第7族に属するマンガン・テクネチウム・レニウム・ボーリウムのこと。マンガン族元素と呼ばれることもある

最外殻のs軌道と、一つ内側のd軌道を占有する電子の和が7個になる。従って、最大の原子価は、7価である。通常は、2価、3価の場合が多い。閉殻していないd軌道を持ち、遷移元素として取り扱われる。

 性質 
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）719.1702749第2イオン化エネルギー（kJ mol-1）1,509.11,472 第3イオン化エネルギー（kJ mol-1）3,248.42,850 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-19,200  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）0.6660.7460.815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 






 関連項目 
 元素

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