Differenza tra elementi di blocco D e elementi di transizione

Differenza principale - Elementi di blocco D vs Elementi di transizione

Molte persone usano spesso i due termini, gli elementi di blocco d e gli elementi di transizione, in modo intercambiabile. Questo perché presuppongono che tutti gli elementi di blocco d sono elementi di transizione poiché la maggior parte degli elementi di blocco sono elementi di transizione. Tuttavia, non tutti gli elementi di blocco d sono elementi di transizione. La principale differenza tra gli elementi di blocco e gli elementi di transizione è quella d gli elementi di blocco hanno orbitali completamente o completamente riempiti di d, mentre gli elementi di transizione hanno orbitali d riempiti in modo incompleto almeno in un catione stabile che formano.

Aree chiave coperte

1. Cosa sono gli elementi D Block
      - Definizione, Proprietà, Esempi
2. Cosa sono gli elementi di transizione
      - Definizione, Proprietà, Esempi
3. Qual è la differenza tra D Elementi di blocco e Elementi di transizione
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: principio Aufbau, d Block, Diamagnetic, Ferromagnetic, Metallic bonds, orbitals, Paramagnetic, Transition Elements

Cosa sono gli elementi D Block

D Gli 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: la posizione del blocco D nella tavola periodica degli elementi

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

Figura 2: Il rame (Cu) ha un elettrone in orbitale 4s e 10 elettroni in orbitale 3d

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 transizione

Gli elementi di transizione sono elementi chimici che hanno orbitali d riempiti in modo incompleto almeno in un catione stabile che formano. La maggior parte degli elementi di transizione ha orbitali d incompleti nei loro atomi e la maggior parte di essi forma cationi con elettroni spaiati in orbitali. Di seguito sono riportati alcuni esempi di questo tipo.

Titanio (Ti) = [Ar] 3d²4s²   = Ti⁺²  = [Ar] 3d²4s⁰

Vanadio (V) = [Ar] 3d³4s²    = V⁺³   = [Ar] 3d²4s⁰

Ferro (Fe) = [Ar] 3d⁶4s²    = Fe⁺²  = [Ar] 3d⁶4s⁰

Cobalto (Co) = [Ar] 3d⁷4s²    = Co⁺³  = [Ar] 3d⁶4s⁰

Rame (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹   = Cu⁺²  = [Ar] 3d⁹4s⁰

Esistono alcuni elementi di blocco che non sono considerati come elementi di transizione. Questo perché non formano cationi con orbitali d incompleti. A volte, l'atomo normale può avere elettroni d non appaiati, ma l'unico catione stabile che formano non può avere un riempimento orbitale incompleto (Es: Scandium). I seguenti sono esempi.

Scandium (Sc) = [Ar] 3d¹4s²        = Sc⁺³   = [Ar] 3d⁰4s⁰

Zinco (Zn) = [Ar] 3d¹⁰4s²      = Zn⁺²   = [Ar] 3d¹⁰4s⁰

Tutti gli elementi di transizione appartengono al blocco d della tavola periodica. Gli elementi di transizione sono metalli e sono solidi a temperatura ambiente. La maggior parte di essi forma cationi con stati di ossidazione variabili. I complessi che si formano includendo i metalli di transizione sono molto colorati.

Figura 3: complessi colorati formati da elementi di transizione

Questi metalli di transizione hanno proprietà catalitiche. Pertanto, vengono utilizzati come catalizzatori nelle reazioni chimiche. Quasi tutti gli elementi di transizione sono paramagnetici o ferromagnetici a causa della presenza di un numero elevato di elettroni spaiati.

Relazione tra D Elementi di blocco e elementi di transizione

• Tutti gli elementi di transizione sono elementi di blocco d, ma non tutti gli elementi di blocco d sono elementi di transizione.
• Quasi tutti gli elementi di transizione si trovano nel blocco d della tavola periodica
• Entrambi hanno punti di fusione e punti di ebollizione molto alti.
• La maggior parte degli elementi di blocco D e tutti gli elementi di transizione sono solidi a temperatura ambiente. 

Differenza tra elementi di blocco D e elementi di transizione

Definizione

D Elementi di blocco: Gli elementi di blocco D sono elementi chimici con elettroni che si riempiono ai loro orbitali.

Elementi di transizione: Gli elementi di transizione sono elementi chimici che hanno orbitali d riempiti in modo incompleto almeno in un catione stabile che formano.

cationi

D Elementi di blocco: Gli elementi di blocco D possono o non possono avere orbitali d riempiti in modo incompleto nei loro cationi.

Elementi di transizione: Gli elementi di transizione essenzialmente hanno orbitali d riempiti in modo incompleto nei loro cationi stabili.

Colori

D Elementi di blocco: Gli elementi di blocco D possono o meno formare complessi colorati.

Elementi di transizione: Gli elementi di transizione formano sempre complessi colorati.

Proprietà magnetiche

D Elementi di blocco: Alcuni elementi di blocco sono diamagnetici mentre altri sono paramagnetici o ferromagnetici.

Elementi di transizione: Tutti gli elementi di transizione sono paramagnetici o ferromagnetici.

Proprietà fisiche

D Elementi di blocco: Alcuni elementi di blocco non sono solidi a temperatura ambiente (il mercurio è un liquido), ma altri elementi di blocco sono solidi a temperatura ambiente.

Elementi di transizione: Tutti i metalli di transizione sono solidi a temperatura ambiente.

Conclusione

Sebbene gli elementi di blocco d e gli elementi di transizione siano spesso considerati uguali, esiste una differenza tra elementi di blocco d ed elementi di transizione. Tutti gli elementi di transizione sono elementi di blocco d. Ma tutti gli elementi di blocco d non sono elementi di transizione. Questo perché tutti gli elementi di blocco d non possono formare almeno un catione stabile con riempimento d orbitale incompleto per diventare un metallo di transizione.

Riferimenti:

1. "Elementi D-Block." Elementi D-Block, Proprietà dei metalli di transizione | [email protected] N.p., n.d. Web. Disponibile qui. 20 luglio 2017. 
2. Helmenstine, Anne Marie. "Perché i metalli di transizione sono chiamati metalli da transizione?" ThoughtCo. N., n. Web. Disponibile qui. 20 luglio 2017. 
3. "Transition metal". Transition metal - New World Encyclopedia. N., n. Web. Disponibile qui. 20 luglio 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "Tavola periodica 2" di Roshan220195 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Electron shell 029 Copper - no label" di [[commons: User crap]] (lavoro originale di commons: User: Greg Robson) - (CC BY-SA 2.0 uk) via Commons Wikimedia
3. "Soluzioni di metallo a transizione colorata" De Benjah-bmm27 ipotizzato (basato su rivendicazioni di copyright) (Dominio público) via Commons Wikimedia