Элементтердің периодтық жүйесіндегі f-элементері – валенттік электрондары ең жоғары энергиясы бар f-орбитальді алып жатқан атомдардың электронды қабаты. Бұл блокқа актинидтер мен лантанидтер кіреді. Бұл блокқа енгізілген элементтердің нақты электрондық конфигурациясы шынайыдан өзгеше болуы мүмкін және Клечковский ережесінің анықтамасына жатпайды. Бұл блок екі топқа бөлінеді: 4f орбитальда электрондары орналасқан элементтер лантанидтерге жатады, 5f орбиталында электрондары бар элементтер актинидтер болып табылады.
Элементтердің периодтық жүйесіндегі f-элементері – валенттік электрондары ең жоғары энергиясы бар f-орбитальді алып жатқан атомдардың электронды қабаты. Бұл блокқа актинидтер мен лантанидтер кіреді. Бұл блокқа енгізілген элементтердің нақты электрондық конфигурациясы шынайыдан өзгеше болуы мүмкін және Клечковский ережесінің анықтамасына жатпайды. Бұл блок екі топқа бөлінеді: 4f орбитальда электрондары орналасқан элементтер лантанидтерге жатады, 5f орбиталында электрондары бар элементтер актинидтер болып табылады.
Бұл топтарға қандай элементтер: актиний мен лантан немесе лютеций мен лауренцийді жатқызу керектігі туралы ұзақ уақыт бойы дау бар. Бұл сыртқы электрон қабатында орналасқан f-электрондар саны тек 14 болуы мүмкін екендігіне байланысты.
f-элементтер лантанидтер мен актинидтерге бөлінеді. Лантанидтер лантаннан кейінгі 14 элемент, оларда лантанның электрондық конфигурациясына 14 4f электрон ретімен қосылады.Лантанидтердің жалпы электрондық конфигурациясы 4f2–14. 5d0–16 s2. Церийдің 4f деңгейінде екі электроны бар - біреуі лантанмен салыстырғанда сериялық нөмірдің біреуге ұлғаюына байланысты, ал екіншісі 5d деңгейінен 4f-ге өтеді. Гадолинийге дейін 4f деңгейіндегі электрондар саны дәйекті түрде артады, ал 5d деңгейі бос қалады. Гадолинийде қосымша электрон 5d деңгейін алып, 4f75d16s2 электрондық конфигурациясын береді, ал гадолинийден кейін келетін тербийде 5d электронының церий сияқты 4f деңгейіне (4f96s2) ауысуы жүреді. Әрі қарай иттербийге дейін электрондар санының 4f14-ке дейін монотонды ұлғаюы байқалады және 5d электроны (4f145d16s2) қатарды аяқтайтын лютецийде қайтадан пайда болады.
Актинидтер мен лантанидтер арасындағы айырмашылық мынада: актинидтерде 5f және 6d энергетикалық деңгейлер атом ядросы лантанидтерге қарағанда біршама басқаша өскенде тұрақтанады: жеңіл актинидтерде 6d орбитальдары тұрақты, ал ауыр актинидтерде 5f. Атомдық нөмірлері 90–95 болатын элементтер үшін 5f және 6d ішкі деңгейлерінің энергиялары шамамен бірдей. Бұл актинидтер мен лантанидтердің химиясындағы айырмашылықтарды түсіндіреді. Атомдық нөмірлері 91–95 (Th–Am) болатын элементтер үшін электронды ауысулар оңай жүреді. Бұл элементтер поливалентті және бұл жағынан олар d-элементтерге ұқсас. Сонымен қатар, олар үшін III тотығу дәрежесі әдетте өте тән емес. Гептавалентті нептуний алынады, уран алты валентті күйге оңай ауысады, протактиний бес тотығу дәрежесін көрсетеді, торийдің тотығу дәрежесі төрттен төмен болатын қосылыстарды алуы қиын. Бірақ 5f деңгейлері толтырылған сайын атомдардың электрондық конфигурациялары тұрақтанады, ал 5f электрондарының 6d күйіне өтуі қиындай түседі. Сондықтан Bk–Lr элементтері әдеттегі f-элементтер сияқты әрекет етеді және олардың қасиеттері лантанидтерге жақын. Олар үшін негізгі тотығу дәрежесі III.
