Ogólne własności pierwiastków rodzin pobocznych

Pierwiastki, tworzące rodziny poboczne (dodatkowe) ośmiu grup układu okresowego (tabl. 19, § 77, kolumny od 3b do 2b), mają wszystkie charakter metali ciężkich. Tlenki ich wykazują własności zasadowe, zresztą niezbyt silnie zaznaczone. Jedynie wyższe tlenki pierwiastków należących do grup V—VIII zachowują się jak bezwodniki kwasowe, przez co upodobniają się one do pierwiastków odpowiednich rodzin głównych. Wśród pierwiastków rodzin pobocznych, należących do różnych grup układu, zwłaszcza grup sąsiednich, można stwierdzić znacznie większy stopień podobieństwa niż wśród pierwiastków rodzin głównych. Podobieństwo to jest szczególnie uderzające, gdy pierwiastki występują w związkach na tym samym stopniu utlenienia. Pierwiastki rodzin pobocznych, zwłaszcza należące do wyższych grup układu, cechuje zdolność występowania z różną wartościowością oraz łatwość przechodzenia z jednej wartościowości w drugą. Wszystkie one wykazują też dużą skłonność do tworzenia związków zespolonych (koordynacyjnych). Jony ich (tak proste, jak i zespolone) są po większej części barwne.

Położenie pierwiastków rodzin pobocznych w układzie okresowym oraz ich własności wynikają z budowy powłok elektronowych. W myśl teorii Bohra w kolejno następujących po sobie pierwiastkach rodzin pobocznych nowo przybywające elektrony nie wchodzą na poziom energetyczny o najwyższej dla danego pierwiastka głównej liczbie kwantowej, lecz na jeden z poziomów głębszych, nie obsadzonych całkowicie w pierwiastkach poprzednich. W pierwiastkach okresu IV (liczby atomowe 21—30) jest to podpoziom 3d, w pierwiastkach okresu V (1. at. 39—49) — podpoziom 4d, w pierwiastkach okresu VI (1, at. 57—80) — podpoziomy 4f i 5d, w pierwiastkach okresu VII — podpo- ziomy 5/ i 6d (por. tabl. 17, § 74). Stąd zrozumiała jest stopniowa zmiana własności pierwiastków stojących w tym samym szeregu poziomym w różnych grupach: mają one bowiem (z nielicznymi wyjątkami) jednakowy układ elektronów na najwyższym poziomie, a różnice występują dopiero na poziomach niższych. Wskutek tej stopniowej zmiany własności w kolejno następujących po sobie pierwiastkach rodzin dodatkowych są one określane niekiedy jako pierwiastki „przejściowe”. Zmienność wartościowości pierwiastków przejściowych tłumaczy się, jak to powiedziano wyżej (§ 74), małą różnicą wysokości poziomów energetycznych pomiędzy elektronami s i p najwyższego a elektronami d następnego kolejno poziomu.