第6周期元素

第6 周期の元素は、ランタノイドを含む化学元素周期表の第 6 行 (または周期)の化学元素の 1 つです。周期表は、原子番号が増加するにつれて元素の化学的挙動に繰り返される (周期的な) 傾向を示すために行ごとに配置されています。化学的挙動が繰り返されると新しい行が開始され、同様の挙動を示す元素は同じ垂直の列に分類されます。第 6 周期には 32 個の元素が含まれ、第 7 周期と同数で最多であり、セシウムで始まりラドンで終わります。鉛は現在最後の安定元素で、それ以降の元素はすべて放射性です。ただしビスマスについては、唯一の原始同位体である²⁰⁹ Bi の半減期は 10 ^{19年を超え、現在}の宇宙の年齢の10 億倍以上です。原則として、第 6 周期の元素は最初に 6s殻を満たし、次に 4f、5d、6p 殻の順になります。ただし、金などの例外もあります。

この周期には、希土類元素としても知られるランタノイドが含まれています。ネオジムなど、多くのランタノイドは磁性で知られています。金など、多くの第6周期遷移金属は非常に価値がありますが、タリウムなど、他の多くの第6周期金属は非常に有毒です。第6周期には、最後の安定元素である鉛が含まれています。周期表のそれ以降の元素はすべて放射性です。半減期が10 ¹⁹年以上であるビスマスに次いで、ポロニウム、アスタチン、ラドンは、最も短寿命で希少な元素として知られています。アスタチンは、地球上に常に1グラム未満しか存在しないと推定されています。^[1]

• a 多くの周期表では、f ブロックが誤って 1 元素右にシフトされているため、ランタンとアクチニウムが d ブロック元素になり、Ce–Lu と Th–Lr が f ブロックを形成し、d ブロックが非常に不均等な 2 つの部分に引き裂かれています。これは、初期の電子配置の誤った測定の名残です。^[2] レフ・ランダウとエフゲニー・リフシッツは1948 年にルテチウムは f ブロック元素ではないと指摘しました。^[3]それ以来、物理的、化学的、電子的証拠は、f ブロックに La–Yb と Ac–No の元素が含まれていることを圧倒的に支持しています。^{[2] [4]}ここで示されているように、また1988 年^[4]と 2021 年の国際純正応用化学連合の報告書によって裏付けられています。 ^[5]
• bマデルングルール の例外。

セシウムまたはセシウム^{[注 1]}は、記号Csで表され原子番号55の化学元素である。銀色がかった金色の柔らかいアルカリ金属で、融点は28 °C（82 °F）で、室温（または室温付近）で液体であるわずか5つの元素金属のうちの1つである。^{[注 2]}セシウムはアルカリ金属であり、ルビジウムやカリウムに似た物理的および化学的性質を持っている。この金属は極めて反応性が高く、自然発火性があり、−116 °C（−177 °F）でも水と反応する。これは最も電気陰性度の低い元素で、安定同位体はセシウム133である。セシウムは主にポルサイトから採掘され、放射性同位体、特に核分裂生成物であるセシウム137は原子炉で生成された廃棄物から抽出される。

1860年、 2人のドイツ人化学者、ロバート・ブンゼンとグスタフ・キルヒホフが、新たに開発された炎色分光法によってセシウムを発見しました。セシウムの最初の小規模な用途は、真空管と光電セルの「ゲッター」でした。1967年、セシウム133の発光スペクトルから特定の周波数が、国際単位系による秒の定義に使用するために選ばれました。それ以来、セシウムは原子時計に広く使用されています。

1990 年代以降、この元素の最大の用途は掘削泥水用のギ酸セシウムです。電力生産、電子機器、化学の分野で幅広い用途があります。放射性同位体セシウム 137 の半減期は約 30 年で、医療用途、工業用計量器、水文学で使用されています。この元素の毒性は弱いですが、金属としては危険物質であり、放射性同位体は放射能が放出された場合に高い健康リスクをもたらします。

バリウムは、記号Baで表され、原子番号56 の化学元素です。第 2 族の 5 番目の元素で、銀色の柔らかい金属アルカリ土類金属です。バリウムは空気と反応するため、純粋な形で自然界に見つかることはありません。その酸化物は歴史的にバライトとして知られていますが、水や二酸化炭素と反応するため、鉱物としては見つかりません。最も一般的な天然鉱物は、非常に不溶性の硫酸バリウム BaSO ₄ (重晶石) と炭酸バリウムBaCO ₃ (ウィザライト) です。バリウムの名前は、ギリシャ語のbarys (βαρύς)に由来し、「重い」を意味し、一般的なバリウム含有鉱石の高密度を表しています。

バリウムは工業用途がほとんどありませんが、歴史的には真空管内の空気を掃き出すためにこの金属が使用されてきました。バリウム化合物は炎に緑色を与え、花火に使用されてきました。硫酸バリウムは、その密度、不溶性、および X 線不透過性のために使用されています。これは、油井掘削泥水への不溶性重質添加剤として使用され、より純粋な形では、人間の消化管を画像化するための X 線造影剤として使用されます。可溶性バリウム化合物は、可溶性バリウムイオンを放出するため有毒であり、殺鼠剤として使用されてきました。バリウムの新しい用途が引き続き模索されています。これは、一部の「高温」YBCO超伝導体および電気セラミックの成分です。

ランタノイド（IUPAC命名法） [ ^10]系列は、ランタンからルテチウムまでの原子番号57から71までの15の金属化学元素で構成されています。^{[1] ：240  [11] [12]}これらの15の元素は、化学的に類似した元素であるスカンジウムとイットリウムとともに、しばしば総称して希土類元素と呼ばれます。

非公式の化学記号Ln は、ランタノイド化学の一般的な議論で使用されます。1 つを除くすべてのランタノイドはf ブロック元素であり、4f電子殻の充填に対応します。dブロック元素であるランタンも、他の 14 種との化学的類似性から、一般的にランタノイドであると見なされます。すべてのランタノイド元素は 3 価の陽イオン Ln ^{3+を形成し、その化学的性質は主に}イオン半径によって決まります。イオン半径は、ランタンからルテチウムに向かって着実に減少します。

• 最初の[Xe]と最後の6s ²電子殻の間

ランタノイド元素は、原子番号が 57 (ランタン) から 71 (ルテチウム) まで増加する元素のグループです。この系列のより軽い元素は化学的にランタンに似ているため、ランタノイドと呼ばれます。厳密に言えば、ランタンとルテチウムは両方ともd 殻に 1 つの価電子を持っているため、どちらも第 3 族元素として分類されています。ただし、ランタノイド元素の化学に関する一般的な議論では、両方の元素が含まれることがよくあります。

周期表の表記では、ランタノイドとアクチノイドは、通常、表本体の下に2行追加して示され、^[1]プレースホルダーを使用するか、各系列の選択された1つの元素（それぞれランタンまたはルテチウム、およびアクチニウムまたはローレンシウム）が、それぞれバリウムとハフニウム、およびラジウムとラザホージウムの間に、メイン表の1つのセルに表示されます。この慣例はすべて美観とフォーマットの実用性の問題であり、めったに使用されないワイドフォーマットの周期表では、ランタノイド系列とアクチノイド系列が、表の6行目と7行目（周期）の一部として、適切な場所に挿入されます。

ルテチウム（/ l juː ˈ t iː ʃ i ə m / lew- TEE -shee -əm）は、元素記号Lu、原子番号71 の化学元素である。ランタノイド系列の最後の元素であり、ランタノイド短縮と相まって、ランタノイドの中で最も硬度や密度が高いなど、ルテチウムのいくつかの重要な特性を説明しています。周期表のf ブロックにある他のランタノイドとは異なり、この元素はd ブロックにあります。ただし、ランタンはd ブロックのランタノイド位置に配置されることもあります。化学的には、ルテチウムは典型的なランタノイドであり、酸化物、ハロゲン化物、その他の化合物で見られる、唯一の一般的な酸化状態は +3 です。水溶液中では、他の後期ランタノイドの化合物と同様に、可溶性ルテチウム化合物は 9 つの水分子と錯体を形成します。

ルテチウムは、1907年にフランスの科学者ジョルジュ・ユルバイン、オーストリアの鉱物学者カール・アウアー・フォン・ウェルスバッハ男爵、アメリカの化学者チャールズ・ジェームズによって独立に発見されました。これらの男性は全員、それまで完全にイッテルビウムからなると考えられていた鉱物イッテルビアの不純物としてルテチウムを発見しました。発見の優先権をめぐる論争はすぐに起こり、ユルバインとウェルスバッハは、お互いの研究発表に影響されて結果を発表したと非難しました。結果を発表したのが先にいたユルバインに命名権が与えられました。彼は新しい元素にルテシウムという名前を選びましたが、1949年に元素番号71の綴りがルテチウムに変更されました。1909年に最終的に優先権はユルバインに与えられ、彼の名前が公式の名前として採用されました。しかし、フォン・ヴェルスバッハが提案した元素番号 71 のカシオペウム (または後にカシオピウム) という名前は、1950 年代まで多くのドイツの科学者によって使用されていました。他のランタノイドと同様に、ルテチウムは伝統的に「希土類元素」の分類に含まれていた元素の 1 つです。

ルテチウムは希少かつ高価なため、特定の用途はほとんどありません。たとえば、放射性同位元素ルテチウム 176 は、核技術で隕石の年代を決定するために使用されます。ルテチウムは通常、元素イットリウムと関連して存在し、金属合金やさまざまな化学反応の触媒として使用されることがあります。177 ^Lu - DOTA-TATE は、神経内分泌腫瘍に対する放射性核種療法 (核医学を参照) に使用されます。

ハフニウムは、記号Hf、原子番号72の化学元素です。光沢のある銀灰色の四価遷移金属であるハフニウムは、化学的にはジルコニウムに似ており、ジルコニウム鉱物に含まれています。その存在は、1869 年にドミトリ メンデレーエフによって予言されました。ハフニウムは、発見された最後から 2 番目の安定同位体元素でした (レニウムは2 年後に特定されました)。ハフニウムは、発見された場所である「コペンハーゲン」 のラテン語名Hafniaにちなんで名付けられました。

ハフニウムはフィラメントや電極に使用されます。一部の半導体製造プロセスでは、45 nm 以下の特徴長の集積回路にハフニウムの酸化物が使用されます。特殊な用途に使用される一部の超合金には、ニオブ、チタン、またはタングステンと組み合わせてハフニウムが含まれています。

ハフニウムは中性子捕獲断面積が大きいため、原子力発電所の制御棒における中性子吸収に適した材料であるが、同時に、原子炉で使用される中性子透過性耐腐食性ジルコニウム合金からハフニウムを除去する必要がある。

タンタルは、記号Ta、原子番号73の化学元素である。以前はタンタリウムと呼ばれていたが、この名前はギリシャ神話の登場人物タンタロスに由来する。 ^[16]タンタルは希少で、硬く、青灰色で光沢のある遷移金属で、耐腐食性に優れている。耐火金属グループに属し、合金の微量成分として広く使用されている。タンタルは化学的に不活性であるため、実験装置用の貴重な物質であり、プラチナの代替品となっているが、今日では主に携帯電話、DVDプレーヤー、ビデオゲームシステム、コンピューターなどの電子機器のタンタルコンデンサーに使用されている。タンタルは、化学的に類似したニオブとともに、タンタライト、コロンバイト、コルタン（コロンバイトとタンタライトの混合物）という 鉱物に存在している。

タングステンは、ウルフラムとも呼ばれ、化学記号W、原子番号74の化学元素です。タングステンという単語は、スウェーデン語のtung stenに由来し、直訳すると重い石となりますが、^{[17]スウェーデン語では、}タングステンとも呼ばれるScheeliteと区別するためにvolframという名前が付けられています。

タングステンは、結合していない状態では標準状態では硬く希少な金属で、地球上では化合物の形でのみ自然に見つかります。1781年に新元素として特定され、1783年に初めて金属として単離されました。重要な鉱石には、ウルフラム重石と灰重石があります。自由元素であるタングステンは、その堅牢性、特に合金化されていないすべての金属の中で最も高い融点を持ち、炭素に次いですべての元素の中で2番目に高い融点を持つことで注目に値します。また、密度が水の19.3倍と高いことも注目に値します。これはウランや金に匹敵し、鉛よりもはるかに高い（約1.7倍）です。^[18]不純物が微量に含まれるタングステンは、脆く^[19]硬いことが多く、加工が困難です。しかし、非常に純粋なタングステンは、それでも硬いものの、より延性があり、硬鋼の弓のこで切断できます。^[20]

合金化されていない元素形態は、主に電気用途に使用されます。タングステンの多くの合金は、白熱電球のフィラメント、X 線管(フィラメントとターゲットの両方として)、TIG 溶接の電極、超合金など、さまざまな用途に使用されています。タングステンは硬く、密度が高いため、貫通弾として軍事用途に使用されています。タングステン化合物は、工業的には触媒として最もよく使用されます。

タングステンは、第3遷移系列の金属の中で唯一、生体分子に存在することが知られており、いくつかの細菌種で使用されている。タングステンは、あらゆる生物が利用することが知られている最も重い元素である。タングステンはモリブデンと銅の 代謝を妨げ、動物にとって多少の毒性がある。^{[21] [22]}

レニウムは、記号Reで表され、原子番号75の化学元素です。周期表の第7族に属する銀白色の重い第3列遷移金属です。推定平均濃度は1ppbで、レニウムは地殻で最も希少な元素の1つです。自由元素の融点は3番目に高く、沸点はあらゆる元素の中で最も高くなっています。レニウムは化学的にはマンガンに似ており、モリブデンや銅鉱石の抽出と精製の副産物として得られます。レニウムは、その化合物において、-1から+7までの幅広い酸化状態を示します。

1925 年に発見されたレニウムは、最後に発見された安定した元素です。ヨーロッパの ライン川にちなんで名付けられました。

ニッケルベースのレニウム超合金は、ジェットエンジンの燃焼室、タービンブレード、排気ノズルに使用されています。これらの合金には最大6%のレニウムが含まれており、ジェットエンジンの製造がこの元素の最大の用途となっています。化学産業の触媒用途が次に重要です。需要に比べて供給が少ないため、レニウムは最も高価な金属の1つであり、2011年8月時点での平均価格は1キログラムあたり約4,575米ドル（トロイオンスあたり142.30米ドル）です。また、高性能の軍用ジェットエンジンやロケットエンジンに使用されるため、軍事的にも極めて戦略的に重要です。^[23]

オスミウムは、記号Os、原子番号76の化学元素です。白金族に属する硬くて脆い、青灰色または青黒色の遷移金属で、密度は1.5g/cm 2 で、自然界に存在する元素の中で最も密度が 高い元素です。22.59  g/cm ³ （イリジウムよりわずかに大きく、鉛の2倍）。自然界では合金として存在し、主に白金鉱石に含まれています。白金、イリジウム、その他の白金族金属との合金は、万年筆のペ​​ン先、電気接点、その他極めて高い耐久性と硬度が求められる用途に使用されています。^[24]

イリジウムは原子番号77の化学元素で、記号はIrで表されます。白金族の非常に硬くて脆い銀白色の遷移金属であるイリジウムは、オスミウムに次いで 2 番目に密度の高い元素であり、2000 °C の高温でも最も耐食性の高い金属です。固体イリジウムに対して腐食性があるのは特定の溶融塩とハロゲンだけですが、細かく砕かれたイリジウムの粉塵は反応性が高く、可燃性になることがあります。

イリジウムは 1803 年に天然プラチナの不溶性不純物の中から発見されました。主な発見者であるスミスソン・テナントは、その塩の鮮やかで多様な色彩から、虹の化身である女神イリスにちなんでイリジウムと名付けました。イリジウムは地殻で最も希少な元素の 1 つで、年間の生産量と消費量はわずか 3トンです。¹⁹¹
Irと¹⁹³
Ir は、イリジウムの唯一の天然同位体であり、唯一の安定同位体でもあります。後者は、2 つのうちより豊富です。

使用されている最も重要なイリジウム化合物は、塩素と形成される塩および酸ですが、イリジウムは工業用触媒や研究で使用される多くの有機金属化合物も形成します。イリジウム金属は、高級スパークプラグ、高温での半導体の再結晶化用のるつぼ、塩素アルカリプロセスでの塩素製造用電極など、高温での高い耐腐食性が必要とされる場合に使用されます。イリジウム放射性同位体は、一部の放射性同位体熱電発電機で使用されます。

イリジウムは、地球の地殻における平均存在量よりもはるかに高い存在量で隕石中に発見されています。このため、白亜紀と古第三紀の境界にある粘土層におけるイリジウムの異常に高い存在量から、6600万年前に巨大な地球外物体の衝突が恐竜や他の多くの種の絶滅を引き起こしたとするアルバレス仮説が生ま​​れました。地球上のイリジウムの総量は地殻岩石で観察される量よりもはるかに多いと考えられていますが、他の白金族金属と同様に、イリジウムは密度が高く鉄と結合しやすいため、地球がまだ若く溶融状態にあったときに、ほとんどのイリジウムが地殻の下に沈んでいきました。

プラチナは、化学記号Ptで表され、原子番号78 の 化学元素です。

その名前はスペイン語の「プラチナ」に由来しており、文字通り「小さな銀」と翻訳されます。^{[25] [26]}密度が高く、展性があり、延性があり、貴重な灰白色の遷移金属です。

プラチナには 6 つの天然同位体があります。地殻で最も希少な元素の 1 つで、平均存在量は約 5 μg/kg です。最も反応性の低い金属です。ニッケル鉱石や銅鉱石のほか、一部の天然鉱床にも存在し、そのほとんどは南アフリカで、世界の生産量の 80% を占めています。

白金族元素、および元素周期表の第10族元素の一員である白金は、一般的に非反応性です。高温でも腐食に対して顕著な耐性を示すため、貴金属と見なされます。その結果、白金は化学的に結合していない天然白金として見つかることが多いです。白金はさまざまな川の沖積砂に自然に発生するため、コロンブス以前の南米原住民が工芸品を作るために初めて使用しました。ヨーロッパの文献では16世紀にはすでに言及されていましたが、1748年にアントニオ・デ・ウジョアがコロンビア起源の新しい金属に関する報告書を発表して初めて、科学者による調査が行われるようになりました。

プラチナは、触媒コンバータ、実験装置、電気接点および電極、白金抵抗温度計、歯科機器、宝飾品に使用されています。年間数百トンしか生産されないため、希少な素材であり、非常に価値があります。重金属であるため、その塩にさらされると健康上の問題を引き起こしますが、耐腐食性があるため、一部の金属ほど有毒ではありません。^[27]その化合物、最も有名なのはシスプラチンであり、特定の種類の癌に対する化学療法に使用されています。^[28]

金は、密度が高く、柔らかく、光沢があり、展性と延性を備えた金属です。記号はAu、原子番号は 79 の化学元素です。

純金は、伝統的に魅力的とされる明るい黄色と光沢を持ち、空気中や水中で酸化することなくその色と光沢を保ちます。化学的には、金は遷移金属であり、第 11 族元素です。標準条件下で固体となる化学元素の中で最も反応性の低い元素の 1 つです。そのため、この金属は、岩石、鉱脈、沖積鉱床に塊や粒として、自由元素 (天然) の形で存在することがよくあります。あまり一般的ではありませんが、鉱物中に金化合物として存在し、通常はテルルと一緒に存在します。

金は個々の酸による攻撃には耐性がありますが、金を溶かすことから王水（ニトロ塩酸）には溶けます。金は、鉱業で使用されてきたシアン化物のアルカリ溶液にも溶けます。金は水銀に溶けてアマルガム合金を形成します。金は銀や卑金属を溶かす硝酸には溶けません。この特性は、物品に金が含まれているかどうかを確認するために長い間使用されており、酸テストという用語の由来となっています。

金は、有史以前から貨幣、宝飾品、その他の芸術品として価値があり、非常に人気のある貴金属である。金本位制は人類の歴史を通じて金融政策の共通基盤であったが、 ^[要出典] 1930年代から不換紙幣に取って代わられた。最後の金証券と金貨は1932年に米国で発行された。ヨーロッパでは、1914年の第一次世界大戦の勃発とともにほとんどの国が金本位制を離脱したが、莫大な戦争負債を抱え、交換手段としての金に戻ることはできなかった。

2009年現在、人類史上、合計165,000トンの金が採掘されています。 ^[29]これはおよそ53億トロイオンスに相当し、体積に換算すると約8500 m ³、または1辺が20.4mの立方体になります。新たに生産された金の世界消費量は、宝飾品が約50％、投資が40％、産業が10％です。^[30]

金は、通貨や象徴として広く利用されているほか、歯科、電子工学、その他の分野でも実用的に使用されています。金は展性、延性、耐腐食性、その他のほとんどの化学反応に対する耐性、導電性に優れているため、電気配線、色ガラスの製造、さらには金箔の食用など、さまざまな用途に使用されています。

地球の金のほとんどは地球の中心核にあると主張されている。この金属は密度が高いため、地球が誕生した当初はそこに沈んでいた。人類が発見した金のほぼすべては、金を含む隕石によって後から堆積したと考えられている。このことが、先史時代に金が地表に塊として現れた理由を説明していると考えられている。^{[31] [32] [33] [34] [35]}

水銀は、元素記号Hg、原子番号80 の化学元素です。水銀は水銀(ギリシア語で「hydr-」は水、「argyros」は銀)とも呼ばれます。重く銀色のd ブロック元素である水銀は、標準温度および標準圧力の条件下で液体である唯一の金属です。これらの条件下で液体である他の元素は臭素のみですが、セシウム、フランシウム、ガリウム、ルビジウムなどの金属は室温よりわずかに高い温度で溶けます。水銀の凝固点は -38.83 °C、沸点は356.73 °C で、液体状態の範囲が最も狭い金属の 1 つです。^{[36] [37] [38]}

水銀は、主に辰砂（硫化水銀）の形で世界中の鉱床に存在します。赤色顔料の朱色は、主に辰砂を還元して得られます。辰砂は、摂取または粉塵の吸入により非常に有毒です。水銀中毒は、水溶性水銀（塩化水銀やメチル水銀など）への曝露、水銀蒸気の吸入、または水銀に汚染された魚介類の摂取によっても引き起こされる可能性があります。

水銀は、温度計、気圧計、圧力計、血圧計、フロート弁、水銀スイッチ、その他の機器に使用されていますが、その毒性に関する懸念から、臨床環境では水銀温度計と血圧計は段階的に廃止され、代わりにアルコール充填、ガリンスタン充填、デジタル、またはサーミスタベースの機器が使用されるようになりました。水銀は、科学研究用途や歯科修復用のアマルガム材料では今でも使用されています。照明にも使用されています。蛍光体管内の水銀蒸気に電気を流すと短波紫外線が発生し、蛍光体が蛍光を発して可視光になります。

タリウムは、記号Tl、原子番号 81 の化学元素です。この柔らかい灰色の金属はスズに似ていますが、空気に触れると変色します。2 人の化学者ウィリアム クルックスとクロード オーギュスト ラミーは、1861 年に新しく開発された炎色分光法によって独立してタリウムを発見しました。2 人とも硫酸製造の残留物からこの新しい元素を発見しました。

タリウム生産量の約60～70%は電子産業で使用され、残りは製薬産業とガラス製造で使用されています。^[39]また、赤外線検出器にも使用されています。タリウムは毒性が強く、ネズミ駆除剤や殺虫剤に使用されていました。非選択的毒性のため、多くの国で使用が削減または廃止されています。殺人に使用されたため、タリウムは「毒殺者の毒」や「遺伝の粉」（ヒ素と並んで）というあだ名が付けられています。^[40]

鉛は炭素族の主族元素で、記号はPb (ラテン語のplumbumに由来)、原子番号は82 です。鉛は柔らかく、展性のある他の金属です。また、重金属の 1 つとしても数えられます。金属鉛は、切りたての直後は青白色ですが、空気に触れるとすぐに鈍い灰色に変色します。鉛は、液体に溶けると、光沢のあるクロム銀色になります。

鉛は、建築、鉛蓄電池、弾丸や散弾、重り、はんだの一部、ピューター、可溶合金、放射線遮蔽材として使用されています。鉛はすべての安定元素の中で最も高い原子番号を持っていますが、次に高い元素であるビスマスは半減期が非常に長い（宇宙の年齢よりもはるかに長い）ため、安定していると見なすことができます。鉛の4つの安定同位体は82個の陽子を持ち、原子核の核殻モデルにおける魔法の数です。

鉛は、一定の暴露レベルでは、人間だけでなく動物にとっても有毒な物質です。神経系を損傷し、脳障害を引き起こします。過剰な鉛は、哺乳類の血液障害も引き起こします。別の重金属である水銀元素と同様に、鉛は神経毒であり、軟組織と骨の両方に蓄積します。鉛中毒は、古代ローマ、古代ギリシャ、古代中国で記録されています。

ビスマスは、記号Bi、原子番号83の化学元素です。三価の他の金属であるビスマスは、化学的にはヒ素やアンチモンに似ています。元素ビスマスは、結合していない状態で自然界に存在することもありますが、硫化物や酸化物は重要な商業鉱石を形成します。自由元素の密度は鉛の 86% です。新しく作られたときは銀白色の脆い金属ですが、空気中では表面の酸化物によりピンクがかった色をしていることがよくあります。ビスマス金属は古代から知られていますが、18 世紀までは鉛やスズと混同されることがよくありました。鉛やスズは、ビスマスのバルクの物理的特性の一部を持っています。語源は定かではありませんが、おそらくアラビア語のbi ismid (アンチモンの特性を持つ) ^[41]またはドイツ語のweisse masseまたはwismuth (白い塊) に由来していると考えられます。^[42]

ビスマスはすべての金属の中で最も自然に反磁性が高く、それより熱伝導率が低いのは水銀だけです。

ビスマスは、原子質量の点から見て、天然に存在する最も重い安定元素であると従来考えられてきた。しかし、最近、ビスマスはわずかに放射性であることが判明した。ビスマスの唯一の原始同位体であるビスマス209は、アルファ崩壊によりタリウム205に崩壊し、その半減期は宇宙の推定年齢の10億倍以上である。^[43]

ビスマス化合物（ビスマス生産量の約半分を占める）は、化粧品、顔料、およびいくつかの医薬品に使用されています。ビスマスは、重金属としては異例なほど毒性が低いです。近年、鉛の毒性が明らかになったため、鉛の代替品としてビスマス金属の合金用途（現在、ビスマス生産量の約 3 分の 1）が、ビスマスの商業的重要性を増しています。

ポロニウムは、記号Po、原子番号84の化学元素で、1898年にマリー・スクウォドフスカ・キュリーとピエール・キュリーによって発見されました。希少で放射性の高い元素であるポロニウムは、化学的にはビスマス^[44]やテルルに似ており、ウラン鉱石に含まれています。ポロニウムは、宇宙船の加熱に使用する可能性について研究されてきました。ポロニウムは不安定であるため、すべての同位体は放射性です。ポロニウムが遷移後金属か半金属かについては意見が分かれています。^{[45] [46]}

アスタチンは、記号At、原子番号85 の放射性 化学元素です。地球上では、より重い元素の崩壊の結果としてのみ存在し、急速に崩壊するため、周期表の上位にある元素に比べてこの元素について知られていることは非常に少ないです。以前の研究では、この元素は周期律に従っており、知られているハロゲンの中で最も重く、融点と沸点はより軽いハロゲンよりも高いことが示されています。

最近まで、アスタチンの化学的特性のほとんどは他の元素との比較から推測されていましたが、重要な研究はすでに行われています。アスタチンとヨウ素の主な違いは、HA​​t分子が化学的にはハロゲン化物ではなく水素化物であることです。ただし、より軽いハロゲンと同様に、金属とイオン性のアスタチン化物を形成することが知られています。非金属との結合は正の酸化状態になり、+1はモノハロゲン化物とその誘導体によって最もよく表され、より高いものは酸素と炭素との結合によって特徴付けられます。アスタチンフッ化物を合成する試みは失敗に終わりました。2番目に長寿命のアスタチン-211は、医療用のアルファ線放出体として有用であり、商業的に使用されている唯一のものですが、ごく少量しか使用されておらず、大量に使用すると放射性が強く、非常に危険です。

アスタチンは、1940年にカリフォルニア大学バークレー校でデール・R・コーソン、ケネス・ロス・マッケンジー、エミリオ・セグレによって初めて製造されました。3年後、自然界で発見されましたが、当時の推定量は28グラム（1オンス）未満であり、アスタチンは超ウラン元素以外の元素の中では地殻に最も少ない元素です。アスタチン同位体のうち、4つ（質量数215、217、218、219）は、より重い元素の崩壊の結果として自然界に存在しますが、最も安定しているアスタチン210と工業的に使用されるアスタチン211は存在しません。

ラドンは、元素記号Rnで原子番号86の化学元素です。放射性で無色、無臭、無味の^[47]希ガスで、ウランまたはトリウムの崩壊生成物として自然に発生します。最も安定した同位体である²²² Rnの半減期は 3.8 日です。ラドンは、通常の状態では気体のままである最も密度の高い物質の 1 つです。また、通常の状態で放射性である唯一の気体でもあり、その放射能のために健康被害があると考えられています。また、強力な放射能のためにラドンの化学的研究は妨げられ、ほんの数種類の化合物しか知られていません。

ラドンは、ウランとトリウムの通常の放射性崩壊系列の一部として生成されます。ウランとトリウムは地球が形成された時から存在しており、それらの最も一般的な同位体の半減期は非常に長い（140.5億年）。ウランとトリウム、ラジウム、そしてラドンは、現在とほぼ同じ濃度で何百万年も存在し続けるでしょう。^[48]ラドンの放射性ガスが崩壊すると、ラドン娘核種または崩壊生成物と呼ばれる新しい放射性元素が生成されます。ラドン娘核種は固体であり、空気中の塵粒子などの表面に付着します。汚染された塵を吸入すると、これらの粒子が肺の気道に付着し、肺がんを発症するリスクが高まります。^[49]

ラドンは、一般の人が受ける電離放射線の被曝の大部分を占めています。ラドンは、個人の背景放射線量に最も大きく寄与する単一の要因であることが多く、場所によって最も変動します。自然発生源のラドンガスは、特に屋根裏や地下室などの密閉された空間に蓄積する可能性があります。また、一部の湧き水や温泉にも含まれています。 ^[50]

疫学的研究では、高濃度のラドンを吸い込むことと肺がんの発生率との間には明らかな関連があることが示されています。したがって、ラドンは世界中で室内空気の質に影響を与える重大な汚染物質であると考えられています。米国環境保護庁によると、ラドンは喫煙に次いで肺がんの原因として2番目に多く、米国では年間21,000人の肺がんによる死亡を引き起こしています。これらの死亡のうち約2,900人は喫煙したことのない人々です。ラドンは肺がんの原因として2番目に多いですが、EPAの推定によると、非喫煙者の間では第1位の原因となっています。^[51]

第6周期元素のうち、タングステンと初期のランタノイド^[52]のみが生物において生物学的役割を持つことが知られており、それも下等生物（哺乳類ではない）に限られます。しかし、金、白金、水銀、ガドリニウムなどの一部のランタノイドは医薬品として応用されています。

周期表の6元素のほとんどは有毒（鉛など）で、重元素中毒を引き起こします。プロメチウム、ポロニウム、アスタチン、ラドンは放射性であるため、放射能の危険性があります。