第3族元素

族 ← 3 → 周期 4 Sc 5 Y 6 * 7 *
第3族元素（だいさんぞくげんそ）とは周期表の第3カラムに属する元素。ただし、IUPACが周期表の公式な標準を定めていないため、採用する周期表により複数の異なる定義がある。
 スカンジウム (21Sc)、イットリウム (39Y)、ランタン (57La)、アクチニウム (89Ac)
 スカンジウム (21Sc)、イットリウム (39Y)、ルテチウム (71Lu)、ローレンシウム (103Lr)
 スカンジウム (21Sc)、イットリウム (39Y)、ランタノイド (57La-71Lu)、アクチノイド (89Ac-103Lr)
 スカンジウム (21Sc)、イットリウム (39Y)

以下では、3.のグループについて述べる。

スカンジウム族とも呼ばれる。スカンジウム族にも、第3族と同様に意味の曖昧さがある。

スカンジウム、イットリウム、ランタノイド（アクチノイドは含まない）は、希土類元素（レアアース）と総称される。

第3族は第1族や第2族と異なり、閉殻になっていないd軌道（あるいはf軌道）を持つことから遷移元素として取り扱われる。

 性質 
(n-1)d^1ns^2の電子配置を持つ。3価の陽イオンとなりやすい。

内殻電子に不対電子や空軌道を持つ電子構造を有する。（dブロック元素、fブロック元素）

  電子配置第1イオン化エネルギー(kJ mol-1)第2イオン化エネルギー(kJ mol-1) 第3イオン化エネルギー（kJ mol-1）電子親和力（電子ボルト） 電気陰性度(Allred-Rochow)イオン半径(pm; M3+)金属結合半径(pm) 融点(K) 沸点(K)酸化還元電位 E0 (V)スカンジウム_21Sc[Ar]3d14s2631.0123523890.1881.2088（6配位）101（8配位）16318143103-2.03イットリウム_39Y[Kr]4d15s2615.6118119800.307 104（6配位）116（8配位）17817993609-2.37ランタノイドランタン_57La[Xe]5d16s2538.1106718500.5108117（6配位）130（8配位）18711933730-2.37セリウム_58Ce[Xe]4f15d16s2534.410471949<0.51.06115（6配位）128（8配位）18310713699-2.34プラセオジム_59Pr[Xe]4f36s2527.210182086<0.51.07 18212043793 ネオジム_60Nd[Xe]4f46s2533.11034 <0.51.07112（6配位）18112973373-2.32プロメチウム_61Pm[Xe]4f56s2538.61052 <0.5  18013733273 サマリウム_62Sm[Xe]4f66s2544.51068 <0.5  17913452076-2.30ユウロピウム_63Eu[Xe]4f76s2547.11085 <0.5 109（6配位）19810991800-1.99ガドリニウム_64Gd[Xe]4f75d16s2593.41170 <0.5 108（6配位）17915853523 テルビウム_65Tb[Xe]4f96s2565.81112 <0.5  17616293503 ジスプロシウム_66Dy[Xe]4f106s2573.01126 <0.5 105（6配位）17516802840 ホルミウム_67Ho[Xe]4f116s2581.01139 <0.5  17417432968 エルビウム_68Er[Xe]4f126s2589.31151 <0.5  17317953136 ツリウム_69Tm[Xe]4f136s2596.311632288<0.5  17218182220 イッテルビウム_70Yb[Xe]4f146s2603.411742430<0.5  19410971467-2.22ルテチウム_71Lu[Xe]4f145d16s2523.51340 <0.5114100（6配位）1.7219253675 アクチノイドアクチニウム_89Ac[Rn]6d17s24991170   126（6配位）18813233473-2.13トリウム_90Th[Rn]6d27s258711101930 1.11108（6配位）18020285061 プロトアクチニウム_91Pa[Rn]5f26d17s2568     16121134300 ウラン_92U[Rn]5f36d17s2597.3   1.22117（6配位）13814052070-1.80ネプツニウム_93Np[Rn]5f46d17s2604.6     1309104273-1.83プルトニウム_94Pu[Rn]5f67s2560   1.22114（6配位）1609133503-2.00アメリシウム_95Am[Rn]5f77s2580     18114492284-2.07キュリウム_96Cm[Rn]5f76d17s2588       1618  バークリウム_97Bk[Rn]5f97s2608      1323  カリホルニウム_98Cf[Rn]5f107s2610      1173  アインスタイニウム_99Es[Rn]5f117s2629       1133  フェルミウム_100Fm[Rn]5f127s2641         メンデレビウム_101Md[Rn]5f137s2650         ノーベリウム_102No[Rn]5f147s2660         ローレンシウム_103Lr[Rn]5f147s27p1 470         

第3族元素は+3価（あるいは+2価）の状態を取り易く、化学的性質も互いによく似ている。中でもイットリウムはジスプロシウムやホルミウムとよく似ている。

相違点を挙げると、スカンジウムはある程度アルミニウムとの類似性を示し、共有結合半径もイオン半径も、どのランタノイド元素よりも小さい。またスカンジウムの酸化物の塩基性はランタノイド元素の酸化物より弱く、スカンジウムの塩化物はランタノイド元素の酸化物より揮発性が高い。

一方、イットリウムの共有結合半径もイオン半径もジスプロシウムやホルミウムとほぼ同じで、水酸化物の塩基性など化学的性質も両者によく似ている。

アクチノイド元素もランタノイド元素と性質がよく似ているが、+5価以上の高次酸化状態を取りやすい傾向がある。またランタノイド元素やアクチノイド元素のイオンは有色のものが多く、それらイオンの大半が常磁性を示す（La3+、Ce4+、Yb2+、Lu3+が常磁性を示さない）。

 引用文献 
 化学便覧 基礎編, 日本化学会編, 改訂5版, 丸善
 R.B.ヘスロップ, K. ジョーンズ, 無機化学, 東京化学同人

 関連項目 
 元素の族
 周期律
 周期表
 遷移元素

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