第二、第三过渡系（4d 和 5d）同族元素

每个第一行金属下面，都坐着同族里两个更重的亲戚——它的同族元素。铬下面是钼和钨；铁下面是钌和锇；镍下面是钯和铂。你也许会以为每一族像一组尺寸递增、差异递增的三胞胎，就像主族里那样。过渡金属却给了一个惊喜：同一族的第二、第三个成员尺寸几乎相同，因而行为几乎像双胞胎，反倒是第一行的成员显得格格不入。

原因是藏在第二、第三行之间的一件静悄悄的事件：镧系收缩。在 5d 金属开始之前，十四个镧系元素填满了它们的 4f 壳层。4f 电子对核的屏蔽很差，所以我们横越它们时，外层电子受到的有效吸引逐渐增强，原子随之收缩。等到 5d 金属开始时，这份额外的收缩恰好抵消了通常因添加一整层新电子壳而预期的尺寸增大。结果是：像铪这样的 5d 金属，与它上方 4d 的锆基本同样大小，钨与钼相当，沿每一族都是如此。尺寸相近意味着化学相近，所以这些较重的成对元素出了名地难以彼此分离（锆矿和铪矿总是混在一起）。与第一行相比，较重的同族元素更倾向于强烈偏好高氧化态、给出更低自旋的配合物、更容易形成金属-金属键，并且（在铂系中）更耐腐蚀。

这很重要，因为太多有价值的化学就住在较重的几行里：催化转化器和药物合成中的铂和钯、切削工具中的钨、钢与酶中的钼、工业催化剂中的钌和铑。理解 4d 与 5d 同族元素是近乎双胞胎、以及为什么如此，是驾驭 d 区下面三分之二的关键——而镧系收缩正是再往下三行的金那么致密又不活泼的原因。