Forskjellen mellom d og f blokkelementer

Hovedforskjell - d vs f blokkelementer

Et kjemisk element er noe materiale som ikke kan brytes ned eller endres med kjemiske midler. Det er 118 kjente kjemiske elementer. Disse kjemiske elementene er byggeblokkene i saken. Alle kjemiske elementer er arrangert i det periodiske elementets tabell, i rekkefølgen av økende atomnummer. Det er også fire grupper av elementer i periodisk tabell: s blokk, p blokk, d blokk og f blokk. Elementer grupperes i disse gruppene basert på deres elektronkonfigurasjoner. For eksempel har s blokkelementer sine ytre elektroner i en s orbital. p blokkelementer har sine ytre elektroner i en p orbital. Hovedforskjellen mellom d blokkelementer og f blokkelementer er det d blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres d orbitaler mens f blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres f orbitaler.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er d blokkelementer
     - Definisjon, kjemiske egenskaper
2. Hva er f blokkelementer
     - Definisjon, kjemiske egenskaper, lantanider og actinider
3. Hva er forskjellen mellom d og f blokkelementer
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelvilkår: Actinides, Aufbau Princip, d Blokk, Elektronkonfigurasjon, f Blokk, Innvendige overgangselementer, Lantanider, Orbitaler, Periodisk tabell

Hva er d blokkelementer

d blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres d orbitaler. Det aller første kravet til at et element skal være et d-blokkelement er tilstedeværelsen av d-orbitaler. Elementer som har minst en elektron i sine d orbitaler er kategorisert som d blokkelementer. D-blokk av periodisk bord ligger mellom s-blokk og p-blokk.

Et viktig faktum om d-blokkelementer er at de har d orbitaler som er delvis eller fullstendig fylt med elektroner. I henhold til Aufbau-prinsippet fyller elektroner orbitaler i henhold til stigende rekkefølge av orbitals energier. Med andre ord fyller elektroner ns-orbitalen før de fyller (n-1) d-orbitalen. Dette skyldes at energien til ns orbital er lavere enn (n-1) d orbitalt. I elementer av den første raden i periodiske bordet fyller elektronene først 4-tommers bane før de fyller 3d-orbitalet.

Figur 1: Fire hovedgrupper av det periodiske systemet

Men det er også noen unntak. Selv om energinivået er lavere, fyller elektronene noen ganger orbitalene med den mest stabile elektronkonfigurasjonen. For eksempel, ns¹nd¹⁰ konfigurasjonen er mer stabil enn ns²nd⁹. Det skyldes stabiliteten av den komplette fyllingen av d-orbitaler. Slike to eksempler er vist nedenfor.

Krom (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Kobber (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Alle d-blokkelementer er metaller. De viser meget høye smeltepunkter og kokepunkter på grunn av deres sterke metalliske bindinger. Reduksjonen av atomradiusene er liten sammenlignet med s og p blokkelementer. Dessuten er tetthetene svært høye på grunn av metallisk natur. På grunn av tilstedeværelsen av d-elektroner, viser d-blokkelementer variable oksidasjonstilstander.

Hva er f blokkelementer

f blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres f orbitaler. F-blokken vises i periodisk tabell som en egen gruppe nederst i det periodiske tabellen. Det er fordi de har elektroner som fyller f-orbitaler som er skjermet av andre orbitaler; derfor er f blokkelementer kjent som "indre overgangselementer”. Den ekte posisjonen til f-blokken i det periodiske bordet er mellom s-blokk og d-blokk. Disse elementene er kjent som sjeldne elementer fordi de fleste av disse elementene sjelden finnes på jorden.

Det er to serier av f-blokkelementene kalt som,

• Lantanid-serien (elementene er kjent som lantanider)
• Actinide-serien (elementene kalles Actinides)

Disse to serien er oppkalt som sådan i henhold til elementet som serien starter med. Lanthanid-serien starter umiddelbart etter at Lanthanum (La) og aktinid-serien starter med Actinium (Ac). Alle lantanider og aktinider er metaller.

Figur 2: Lantanider og Actinider

Lantanid-serien

Lanthanid-serien inneholder 14 elementer som starter umiddelbart etter Lanthanum. Derfor inneholder denne serien totalt 15 elementer sammen med Lanthanum. Serienummeret i serien er fra 57 til 71. De er kjent som "første indre overgangsserie". Lanthanider tilhører 4f-serien, siden disse elementene har sine elektroner påfylling til 4f-orbitaler. Men, Lanthanum har en helt tom f-subshell; Derfor anses elementene fra Cerium (Ce) til Lutetium (Lu) som lanthanidene.

 4f-elektronene av disse elementene er fullstendig skjermet av andre orbitaler og ikke delta i noen kjemisk binding. Lanthanidene er sølvhvide metaller og er gode ledere av varme. Elementene som har helt eller halvfylte f-orbitaler er stabile enn andre elementer i serien.

Den mest stabile oksidasjonsstaten Lanthanides Vis er +3. Noen elementer viser også +2 og +4 oksidasjonstilstander, men de er ikke stabile som +3 oksidasjonstilstand. Lantanider er svært reaktive og kan reagere med elementer som hydrogen, oksygen, karbon, etc..

Nesten alle ioner dannet av lantanider er fargeløse. Lantanider er elektropositive elementer. Derfor foretrekker de å danne molekyler med elektronegative elementer. Imidlertid er endringene i kjemiske og fysiske egenskaper i hele serien meget mindre.

Actinide Series

Actinider er kjemiske elementer som kan finnes i actinid-serien av f-blokken i det periodiske elementets tabell. Alle aktinider er radioaktive elementer på grunn av deres ustabile natur. Disse elementene består av svært store atomer. Actinider har sine valenselektroner i 5f-orbitalt. Actinid-serien består av kjemiske elementer som har atomnummerene 89 til 103.

De vanligste og rikeste aktinider på jorden er uran og thorium. De er svakt radioaktive og frigjør høy energi under radioaktivt henfall. Den fremtredende oksidasjonsstaten blant aktinider er +3. I tillegg viser actinider oksydasjonstilstander som +4, +5 og +6.

Actinider danner grunnleggende oksider og hydroksyder. De har evnen til å danne komplekser med ligander som klorider, sulfater, etc. De fleste komplekser av aktinider er fargerike. På grunn av radioaktivitet og tungmetalladferd anses aktinider imidlertid som giftige forbindelser.

Forskjellen mellom d og f blokkelementer       

Definisjon

d blokkelementer: d blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres d orbitaler.

f blokkelementer: f blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres f orbitaler.

Andre navn

d blokkelementer: d blokkelementer er kjent som "overgangselementer".

f blokkelementer: f blokkelementer er kjent som "indre overgangselementer".

Oksidasjonsstater

d blokkelementer: d blokkelementer viser et bredt spekter av oksidasjonstilstander avhengig av deres elektronkonfigurasjoner.

f blokkelementer: Den mest stabile oksydasjonstilstanden for f-blokkelementer er +3, og det kan også være andre oksidasjonstilstander.

Stabilitet

d blokkelementer: Nesten alle elementene i d-blokken er stabile.

f blokkelementer: De fleste f blokkelementer er radioaktive.

grupper

d blokkelementer: d blokkelementer kan enten være overgangselementer eller ikke-overgangselementer.

f blokkelementer:  f blokkelementer er i to serier som lantanider og actinider.

Elektronkonfigurasjon

d blokkelementer: d blokkelementer har delvis eller fullstendig fylt ytterste d orbitaler.

f blokkelementer: f blokkelementer blir forenet ved å ha en eller flere av deres ytre elektroner i f-orbitalen.

Konklusjon

Det periodiske elementtabellen viser arrangementet av alle kjente kjemiske elementer i henhold til deres atomnummer. Det er fire hovedgrupper av kjemiske elementer som har lignende kjemiske og fysiske egenskaper blant medlemmene i hver gruppe. D-blokken og f-blokken er to grupper blant de fire gruppene. Hovedforskjellen mellom d-blokkelementer og f-blokkelementer er at d-blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres d-orbitaler mens f blokkelementer er kjemiske elementer som har elektroner fylt til deres f orbitaler.

Henvisning:

1. "Generelle egenskaper og reaksjoner av actinidene." Kjemi LibreTexts, Libretexts, 21. august 2017, Tilgjengelig her.
2. "Lantanider: Egenskaper og Reaksjoner." Kjemi LibreTexts, Libretexts, 20. Aug. 2017, Tilgjengelig her.
3. "f-blokkelementer: Alt du trenger å vite!" Toppr Bytes, 30. juli 2017, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Periodisk tabellstruktur" Av Sch0013r - Fil: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Periodisk tabell enkel ca" Av László Németh - Egentlig arbeid (CC0) via Commons Wikimedia [Beskåret]