Differenza tra d e f Elementi di blocco

Differenza principale - Elementi di blocco d vs f

Un elemento chimico è qualsiasi materiale che non può essere scomposto o modificato con mezzi chimici. Ci sono 118 elementi chimici noti. Questi elementi chimici sono i mattoni della materia. Tutti gli elementi chimici sono disposti nella tavola periodica degli elementi, nell'ordine di numero atomico crescente. Ci sono anche quattro gruppi di elementi nella tavola periodica: blocco s, blocco p, blocco d e blocco f. Gli elementi sono raggruppati in questi gruppi in base alle loro configurazioni di elettroni. Ad esempio, gli elementi di blocco di s hanno i loro elettroni più esterni in un orbitale s. Gli elementi di blocco p hanno i loro elettroni più esterni in un p orbitale. La principale differenza tra elementi di blocco d e elementi di blocco f è quella d elementi di blocco sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali d mentre gli elementi di blocco f sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali f.

Aree chiave coperte

1. Cosa sono d Elementi di blocco
     - Definizione, proprietà chimiche
2. Cosa sono gli elementi di blocco
     - Definizione, proprietà chimiche, lantanidi e attinidi
3. Qual è la differenza tra elementi di blocco d e f
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Actinides, Aufbau Principle, d Block, Configurazione elettronica, f Block, Inner Transition Elements, Lanthanides, Orbitals, Periodic Table

Cosa sono d Elementi di blocco

d elementi di blocco sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali d. Il primissimo requisito per un elemento di essere un elemento di blocco è la presenza di orbitali d. Gli elementi che hanno almeno un elettrone nei loro orbitali d sono classificati come elementi di blocco d. Il d-block della tavola periodica si trova tra il s-block e il p-block.

Un aspetto importante degli elementi a blocchi è che hanno orbitali che sono parzialmente o completamente riempiti di elettroni. Secondo il principio di Aufbau, gli elettroni riempiono gli orbitali secondo l'ordine ascendente delle energie degli orbitali. In altre parole, gli elettroni riempiono l'orbitale ns prima di riempire l'orbitale (n-1). Questo perché l'energia di ns orbitale è inferiore a (n-1) d orbitale. Negli elementi della prima riga della tavola periodica, gli elettroni riempiono prima l'orbita 4s prima di riempire l'orbitale 3d.

Figura 1: quattro gruppi principali della tavola periodica

Ma ci sono anche alcune eccezioni. Sebbene il livello di energia sia inferiore, a volte gli elettroni riempiono gli orbitali con la configurazione di elettroni più stabile. Ad esempio, ns¹ND¹⁰ la configurazione è più stabile di ns²ND⁹. Ciò è dovuto alla stabilità del riempimento completo degli orbitali d. Questi due esempi sono mostrati di seguito.

Cromo (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Rame (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Tutti gli elementi di blocco sono metalli. Essi mostrano punti di fusione e punti di ebollizione molto alti a causa dei loro forti legami metallici. La diminuzione dei raggi atomici è lieve rispetto a quella degli elementi di blocco s e p. Inoltre, le densità sono molto elevate a causa della natura metallica. A causa della presenza di d elettroni, gli elementi di blocco d mostrano stati di ossidazione variabili.

Cosa sono gli elementi di blocco

Blocco Gli elementi sono elementi chimici con elettroni pieni dei loro orbitali f. Il blocco f è mostrato nella tavola periodica come un gruppo separato nella parte inferiore della tavola periodica. Questo perché hanno elettroni che riempiono gli orbitali f che sono schermati da altri orbitali; quindi, gli elementi di blocco f sono noti come "elementi di transizione interiore”. La posizione reale del blocco f nella tavola periodica è tra il blocco s e il blocco d. Questi elementi sono noti come elementi rari perché la maggior parte di questi elementi si trova raramente sulla terra.

Esistono due serie di elementi di blocco f denominati come,

• Serie di lantanidi (gli elementi sono conosciuti come lantanidi)
• Serie di attinidi (gli elementi sono noti come attinidi)

Queste due serie sono denominate come tali in base all'elemento da cui inizia la serie. La serie di lantanidi inizia immediatamente dopo la nascita di Lanthanum (La) e la serie di attinidi inizia con Actinio (Ac). Tutti i lantanidi e gli attinidi sono metalli.

Figura 2: Lantanidi e attinidi

Serie di lantanidi

La serie di lantanidi contiene 14 elementi che iniziano immediatamente dopo il lantanio. Pertanto, questa serie contiene un totale di 15 elementi insieme a Lantanio. Il numero atomico della serie va da 57 a 71. Sono conosciuti come "prime serie di transizione interne". I lantanidi appartengono alla serie 4f poiché questi elementi hanno i loro elettroni che si riempiono agli orbitali 4f. Ma Lanthanum ha una sottotitolazione f completamente vuota; quindi, gli elementi dal Cerio (Ce) al Lutezio (Lu) sono considerati come i lantanidi.

 Gli elettroni 4f di questi elementi sono completamente schermati da altri orbitali e non prendono parte a nessun legame chimico. I lantanidi sono metalli argentati e sono buoni conduttori di calore. Gli elementi con orbitali f orbitali completamente o parzialmente pieni sono stabili rispetto ad altri elementi della serie.

Lo stato di ossidazione più stabile dei Lantanidi è +3. Alcuni elementi mostrano anche stati di ossidazione +2 e +4, ma non sono stabili come +3 stato di ossidazione. I lantanidi sono altamente reattivi e possono reagire con elementi come idrogeno, ossigeno, carbonio, ecc.

Quasi tutti gli ioni formati dai lantanidi sono incolori. I lantanidi sono elementi elettropositivi. Pertanto, preferiscono formare molecole con elementi elettronegativi. Tuttavia, durante la serie, i cambiamenti delle proprietà chimiche e fisiche sono molto meno.

Serie di attinidi

Gli attinidi sono elementi chimici che possono essere trovati nella serie degli attinidi del blocco f nella tavola periodica degli elementi. Tutti gli attinidi sono elementi radioattivi a causa della loro natura instabile. Questi elementi sono composti da atomi molto grandi. Gli attinidi hanno i loro elettroni di valenza nell'orbitale 5f. La serie degli attinidi è composta da elementi chimici con numeri atomici da 89 a 103.

Gli attinidi più comuni e abbondanti sulla terra sono l'uranio e il torio. Sono debolmente radioattivi e rilasciano alta energia durante il decadimento radioattivo. Lo stato di ossidazione prominente tra gli attinidi è +3. Inoltre, gli attinidi mostrano stati di ossidazione come +4, +5 e +6.

Gli attinidi formano ossidi e idrossidi di base. Hanno la capacità di formare complessi con ligandi come cloruri, solfati, ecc. La maggior parte dei complessi di attinidi sono colorati. Tuttavia, a causa della radioattività e del comportamento dei metalli pesanti, gli attinidi sono considerati composti tossici.

Differenza tra d e f Elementi di blocco       

Definizione

d Elementi di blocco: d elementi di blocco sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali d.

f Elementi di blocco: Gli elementi di blocco sono elementi chimici con elettroni pieni dei loro orbitali f.

Altri nomi

d Elementi di blocco: d elementi di blocco sono noti come "elementi di transizione".

f Elementi di blocco: Gli elementi di blocco f sono noti come "elementi di transizione interni".

Stati di ossidazione

d Elementi di blocco: d elementi di blocco mostrano una vasta gamma di stati di ossidazione a seconda delle loro configurazioni di elettroni.

f Elementi di blocco: Lo stato di ossidazione più stabile per gli elementi di blocco f è +3, e possono esserci anche altri stati di ossidazione.

Stabilità

d Elementi di blocco: Quasi tutti gli elementi nel blocco d sono stabili.

f Elementi di blocco: La maggior parte degli elementi di blocco sono radioattivi.

gruppi

d Elementi di blocco: d elementi di blocco possono essere elementi di transizione o elementi di non transizione.

f Elementi di blocco:  Gli elementi di blocco sono in due serie come Lantanidi e Attinidi.

Configurazione elettronica

d Elementi di blocco: d elementi di blocco hanno riempito parzialmente o completamente gli orbitali più esterni.

f Elementi di blocco: Gli elementi di blocco sono unificati avendo uno o più dei loro elettroni più esterni nel f orbitale.

Conclusione

La tavola periodica degli elementi mostra la disposizione di tutti gli elementi chimici noti in base al loro numero atomico. Vi sono quattro gruppi principali di elementi chimici che hanno proprietà chimiche e fisiche simili tra i membri di ciascun gruppo. Il blocco d e il blocco f sono due gruppi tra questi quattro gruppi. La principale differenza tra elementi di blocco d e elementi di blocco f è che elementi di blocco d sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali d, mentre elementi di blocco f sono elementi chimici con elettroni riempiti ai loro orbitali f.

Riferimento:

1. "Proprietà generali e reazioni degli Actinidi". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 agosto 2017, disponibile qui.
2. "Lanthanides: proprietà e reazioni." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 20 agosto 2017, disponibile qui.
3. "F-Block Elements: tutto ciò che devi sapere!" Toppr Bytes, 30 luglio 2017, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Struttura tavola periodica" di Sch0013r - File: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Tavola periodica semplice ca" di László Németh - Opera privata (CC0) tramite Commons Wikimedia [Ritagliata]