Diferența dintre d și f Elemente bloc

Diferența principală - d vs f Elemente bloc

Un element chimic este orice material care nu poate fi defalcat sau schimbat prin mijloace chimice. Există 118 elemente chimice cunoscute. Aceste elemente chimice sunt elementele componente ale materiei. Toate elementele chimice sunt aranjate în tabelul periodic al elementelor, în ordinea numărului sporit de atomi. Există, de asemenea, patru grupuri de elemente în tabelul periodic: bloc s, bloc p, bloc d și bloc f. Elementele sunt grupate în aceste grupuri pe baza configurațiilor lor de electroni. De exemplu, elementele blocului de bloc au electronii lor de la extremitate într-un orbital. Elementele blocului p au electronii lor exteriori într-un orbital. Principala diferență între elementele blocului d și elementele blocului f este aceea Elementele de bloc d sunt elemente chimice care au electroni umpluți cu orbitele lor, în timp ce elementele blocului f sunt elemente chimice având electroni umpluți cu f orbitalele lor.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt elementele blocului?
     - Definiție, Proprietăți chimice
2. Ce sunt elementele blocului f
     - Definiție, Proprietăți chimice, Lantanide și Actinide
3. Care este diferența dintre elementele de bloc d și f
     - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Actinide, principiul Aufbau, d Block, configurația electronică, blocul f, elementele de tranziție interioară, lantanidele, orbitele, masa periodică

Ce sunt elementele blocului?

Elementele de bloc d sunt elemente chimice cu electroni umpluți cu orbitele lor. Prima cerință pentru ca un element să fie un element de bloc d este prezența d orbitalilor. Elementele care au cel puțin un electron în orbitele lor sunt clasificate ca elemente de bloc d. Blocul d al tabelului periodic este situat între blocul s și blocul p.

Un fapt important despre elementele blocului d este acela că ele au orbitale d care sunt umplute parțial sau complet cu electroni. Conform principiului Aufbau, electronii umple orbitele în funcție de ordinea ascendentă a energiilor orbitalilor. Cu alte cuvinte, electronii umple orbitalul ns înainte de a umple orbitala (n-1) d. Acest lucru se datorează faptului că energia orbitalului ns este mai mică decât (n-1) d orbital. În elementele primului rând al mesei periodice, electronii umple mai întâi orbita 4s înainte de a umple orbita 3d.

Figura 1: Patru grupuri majore ale tabelului periodic

Dar există și câteva excepții. Deși nivelul de energie este mai mic, uneori electronii umple orbitele cu cea mai stabilă configurație electronică. De exemplu, ns¹nd¹⁰ configurația este mai stabilă decât ns²nd⁹. Aceasta se datorează stabilității umplerii complete a orbitalilor d. Astfel de exemple sunt prezentate mai jos.

Cromul (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Cupru (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Toate elementele blocului d sunt metalele. Acestea prezintă puncte de topire foarte ridicate și puncte de fierbere datorită legăturilor metalice puternice. Reducerea radiațiilor atomice este ușoară în comparație cu cea a elementelor blocurilor s și p. Mai mult, densitățile sunt foarte mari datorită naturii metalice. Datorită prezenței electronilor d, elementele blocului d prezintă stări de oxidare variabile.

Ce sunt elementele blocului f

f bloc Elementele sunt elemente chimice având electroni umpluți cu f orbitalele lor. Blocul f este prezentat în tabelul periodic ca un grup separat în partea de jos a tabelului periodic. Aceasta se datorează faptului că au electroni care umple f orbitalele care sunt protejate de alte orbite; prin urmare, elementele blocului f sunt cunoscute ca "elemente de tranziție interioară“. Poziția adevărată a blocului f în tabelul periodic se situează între blocul s și blocul d. Aceste elemente sunt cunoscute ca elemente rare, deoarece cele mai multe dintre aceste elemente sunt rareori găsite pe pământ.

Există două serii ale elementelor blocului f denumite ca,

• Seria Lanthanide (elementele sunt cunoscute sub numele de Lanthanide)
• Seria Actinide (elementele sunt cunoscute sub numele de Actinide)

Aceste două serii sunt numite ca atare, în funcție de elementul de la care începe seria. Seria de lantanid începe imediat după ce seria de lantan (La) și actinid începe cu Actinium (Ac). Toate lantanidele și actinidele sunt metale.

Figura 2: Lantanide și actinide

Seria Lanthanide

Seria Lanthanide conține 14 elemente care încep imediat după Lanthan. Prin urmare, această serie conține un total de 15 elemente împreună cu lantan. Numărul atomic al seriei este de la 57 la 71. Ele sunt cunoscute ca "prima serie de tranziție interioară". Lanthanidele aparțin seriei 4f, deoarece aceste elemente au umplerea electronilor lor către orbitele 4f. Dar, Lanthanul are un subsol complet gol; astfel, elementele de la Cerium (Ce) la Lutețiu (Lu) sunt considerate ca lantanide.

 Electronii 4f din aceste elemente sunt complet protejate de alte orbite și nu participă la nicio legătură chimică. Lanthanidele sunt metale albe argintii și sunt conductori buni ai căldurii. Elementele care au orbitale complet sau semi-umplut sunt stabile decât celelalte elemente ale seriei.

Cea mai stabilă stare de oxidare a lantanidelor este +3. Unele elemente prezintă și stări de oxidare +2 și +4, dar ele nu sunt stabile ca +3 stare de oxidare. Lantanidele sunt foarte reactive și pot reacționa cu elemente precum hidrogenul, oxigenul, carbonul etc..

Aproape toți ionii formați de lantanide sunt incolori. Lantanidele sunt elemente electropositive. Prin urmare, ele preferă să formeze molecule cu elemente electronegative. Cu toate acestea, în întreaga serie, schimbările de proprietăți chimice și fizice sunt foarte puțin.

Actinide Series

Actinidele sunt elemente chimice care se găsesc în seria actinidică a blocului f în tabelul periodic al elementelor. Toate actinidele sunt elemente radioactive datorită naturii lor instabile. Aceste elemente sunt compuse din atomi foarte mari. Actinidele au electronii lor de valență în orbitalul 5f. Seria actinidă este compusă din elemente chimice având numerele atomice de la 89 la 103.

Cele mai frecvente și abundente actinide de pe pământ sunt Uraniul și Thoriul. Acestea sunt slab radioactive și eliberează energie în timpul dezintegrării radioactive. Starea de oxidare proeminentă între actinide este +3. În plus, actinidele prezintă stări de oxidare, cum ar fi +4, +5 și +6.

Actinidele formează oxizi și hidroxizi de bază. Ei au capacitatea de a forma complecși cu liganzi cum ar fi clorurile, sulfații etc. Cele mai multe complexe de actinide sunt colorate. Totuși, datorită comportării radioactive și a metalelor grele, actinidele sunt considerate compuși toxici.

Diferența dintre d și f Elemente bloc       

Definiție

d Elemente de bloc: Elementele de bloc d sunt elemente chimice cu electroni umpluți cu orbitele lor.

f Elemente bloc: Elementele blocului f sunt elementele chimice cu electroni umpluți cu f orbitalele lor.

Alte nume

d Elemente de bloc: Elementele de bloc d sunt cunoscute ca "elemente de tranziție".

f Elemente bloc: Elementele blocului f sunt cunoscute ca "elemente de tranziție interioară".

Stările de oxidare

d Elemente de bloc: Elementele de bloc d prezintă o gamă largă de stări de oxidare în funcție de configurațiile lor electronice.

f Elemente bloc: Starea cea mai stabilă de oxidare pentru elementele blocului f este +3, și pot exista și alte stări de oxidare.

Stabilitate

d Elemente de bloc: Aproape toate elementele din blocul d sunt stabile.

f Elemente bloc: Majoritatea elementelor blocului f sunt radioactive.

Grupuri

d Elemente de bloc: Elementele de bloc d pot fi elemente de tranziție sau elemente non-tranziționale.

f Elemente bloc:  Elementele blocului f sunt în două serii ca Lantanidele și Actinidele.

Configuratie electronica

d Elemente de bloc: Elementele de bloc d au umplut parțial sau complet cele orbitale d.

f Elemente bloc: Elementele blocului f sunt unificate prin faptul că au unul sau mai mulți electroni aflați în exteriorul lor în f orbital.

Concluzie

Tabelul periodic al elementelor arată aranjamentul tuturor elementelor chimice cunoscute în funcție de numerele lor atomice. Există patru grupuri majore de elemente chimice care au proprietăți chimice și fizice similare între membrii fiecărui grup. Blocul d și blocul f sunt două grupuri dintre cele patru grupuri. Principala diferență între elementele blocului d și elementele blocului f este aceea că elementele de bloc d sunt elemente chimice având electroni umpluți cu orbitele lor, în timp ce elementele blocului f sunt elemente chimice având electroni umpluți la f orbitalele lor.

Referinţă:

1. "Proprietățile generale și reacțiile actinidelor". LibreTexts, Libretexts, 21 Aug. 2017, Disponibil aici.
2. "Lanthanide: Proprietăți și Reacții". LibreTexts, Libretexts, 20 Aug. 2017, Disponibil aici.
3. "Elemente f-Block: Tot ce trebuie să știți" Toppr Bytes, 30 iulie 2017, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. Structura tabelului periodic de către Sch0013r - fișier: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "Tabel periodic simplu ca" de László Németh - Activitate proprie (CC0) prin Wikimedia Wikimedia [Cropped]