Hovedforskel - d vs f Block Elements

Et kemisk element er ethvert materiale, der ikke kan nedbrydes eller ændres ved kemiske midler. Der er 118 kendte kemiske grundstoffer. Disse kemiske elementer er stofets byggesten. Alle kemiske elementer er arrangeret i det periodiske system af grundstoffer i rækkefølgen af ​​stigende atomnummer. Der er også fire grupper af elementer i det periodiske system: s blok, p blok, d blok og f blok. Elementer grupperes i disse grupper baseret på deres elektronkonfigurationer. F.eks. Har s blokelementer deres yderste elektroner i en s orbital. p -blokelementer har deres yderste elektroner i en p -orbital. Hovedforskellen mellem d -blokelementer og f -blokelementer er, at d blokelementer er kemiske elementer, der har elektroner fyldt til deres d orbitaler, mens f blokelementer er kemiske elementer, der har elektroner fyldt til deres f orbitaler.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er d Block Elements - Definition, kemiske egenskaber 2. Hvad er f Block Elements - Definition, kemiske egenskaber, lanthanider og actinider 3. Hvad er forskellen mellem d og f blokelementer - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: Actinides, Aufbau Principle, d Block, Electron Configuration, f Block, Inner Transition Elements, Lanthanides, Orbitals, Periodic Table

Hvad er d Block Elements

d -blokelementer er kemiske elementer, hvor elektroner er fyldt til deres d -orbitaler. Det allerførste krav for, at et element skal være et d -blokelement, er tilstedeværelsen af ​​d -orbitaler. Elementer, der har mindst én elektron i deres d orbitaler, er kategoriseret som d -blokelementer. D-blokken i det periodiske system er placeret mellem s-blokken og p-blokken.

En vigtig kendsgerning om d -blokelementer er, at de har d orbitaler, der er delvist eller fuldstændigt fyldt med elektroner. Ifølge Aufbau -princippet fylder elektroner orbitaler i henhold til den stigende rækkefølge af orbitalers energier. Med andre ord fylder elektroner ns-kredsløbet, før de fylder (n-1) d-banen. Dette skyldes, at energien i ns orbital er lavere end (n-1) d orbital. I elementer i den første række i det periodiske system fylder elektroner først 4s -kredsløbet, før de fylder 3d -kredsløbet.

Figur 1: Fire store grupper i det periodiske system

Men der er også nogle undtagelser. Selvom energiniveauet er lavere, fylder elektroner nogle gange orbitalerne med den mest stabile elektronkonfiguration. For eksempel ns¹nd¹⁰ konfiguration er mere stabil end ns²nd⁹. Det skyldes stabiliteten i den fulde fyldning af d -orbitalerne. Sådanne to eksempler er vist nedenfor.

Chrom (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Kobber (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Alle d -blokelementer er metaller. De viser meget høje smeltepunkter og kogepunkter på grund af deres stærke metalliske bindinger. Faldet af atomradierne er let sammenlignet med s- og p -blokelementers. Desuden er densiteterne meget høje på grund af den metalliske natur. På grund af tilstedeværelsen af ​​d elektroner viser d blokelementer variable oxidationstilstande.

Hvad er f Block Elements

f blok Elementer er kemiske elementer, hvor elektroner er fyldt til deres f orbitaler. F -blokken vises i det periodiske system som en separat gruppe i bunden af ​​det periodiske system. Det er fordi de har elektroner, der fylder de f orbitaler, der er afskærmet af andre orbitaler; derfor er f -blokelementer kendt som "indre overgangselementer”. Den sande position af f -blokken i det periodiske system er mellem s -blokken og d -blokken. Disse elementer er kendt som sjældne grundstoffer, fordi de fleste af disse elementer sjældent findes på jorden.

Der er to serier af f -blokelementerne navngivet som,

Disse to serier navngives som sådan i henhold til det element, hvorfra serien starter. Lanthanidserien starter umiddelbart efter Lanthanum (La) og actinidserien starter med Actinium (Ac). Alle Lanthanider og Actinider er metaller.

Figur 2: Lanthanider og actinider

Lanthanid -serien

Lanthanid -serien indeholder 14 elementer, der starter umiddelbart efter Lanthanum. Derfor indeholder denne serie i alt 15 elementer sammen med Lanthanum. Seriens atomnummer er fra 57 til 71. De er kendt som "første indre overgangsserie". Lanthanider tilhører 4f -serien, da disse elementer har deres elektroner, der fylder til 4f -orbitalerne. Men Lanthanum har en helt tom f -underskal; derfor betragtes elementerne fra Cerium (Ce) til Lutetium (Lu) som lanthaniderne.

4f elektronerne i disse grundstoffer er fuldstændig afskærmet af andre orbitaler og deltager ikke i nogen kemisk binding. Lanthaniderne er sølvhvide metaller og er gode varmeledere. Elementerne, der har helt eller halvfyldte f orbitaler, er stabile end andre elementer i serien.

Den mest stabile oxidationstilstand, Lanthanides viser, er +3. Nogle elementer viser også +2 og +4 oxidationstilstande, men de er ikke stabile som +3 oxidationstilstand. Lanthanider er meget reaktive og kan reagere med elementer som hydrogen, ilt, kulstof osv.

Næsten alle ioner dannet af lanthanider er farveløse. Lanthanider er elektropositive elementer. Derfor foretrækker de at danne molekyler med elektronegative elementer. I hele serien er ændringerne af de kemiske og fysiske egenskaber imidlertid meget mindre.

Actinide -serien

Actinider er kemiske elementer, der kan findes i aktinidserien af ​​f -blokken i det periodiske system. Alle actinider er radioaktive elementer på grund af deres ustabile natur. Disse grundstoffer er sammensat af meget store atomer. Actinider har deres valenselektroner i 5f -kredsløbet. Actinidserien består af kemiske grundstoffer med atomnummer 89 til 103.

De mest almindelige og rigelige aktinider på jorden er Uran og Thorium. De er svagt radioaktive og frigiver høj energi under radioaktivt henfald. Den fremtrædende oxidationstilstand blandt actinider er +3. Desuden viser actinider oxidationstilstande såsom +4, +5 og +6.

Actinider danner basiske oxider og hydroxider. De har evnen til at danne komplekser med ligander såsom chlorider, sulfater osv. De fleste komplekser af actinider er farverige. På grund af radioaktivitet og tungmetaladfærd betragtes aktinider imidlertid som toksiske forbindelser.

Forskellen mellem d og f blokelementer

Definition

d Blokelementer: d -blokelementer er kemiske elementer, hvor elektroner er fyldt til deres d -orbitaler.

f Blokeringselementer: f blokelementer er kemiske elementer, hvor elektroner er fyldt til deres f orbitaler.

Andre navne

d Blokeringselementer: d blokelementer er kendt som "overgangselementer".

f Blokeringselementer: f blokelementer er kendt som "indre overgangselementer".

Oxidationstilstande

d Blokeringselementer: d blokelementer viser en lang række oxidationstilstande afhængigt af deres elektronkonfigurationer.

f Blokeringselementer: Den mest stabile oxidationstilstand for f blokelementer er +3, og der kan også være andre oxidationstilstande.

Stabilitet

d Blokeringselementer: Næsten alle elementerne i d -blokken er stabile.

f Blokeringselementer: De fleste f -blokelementer er radioaktive.

Grupper

d Blokelementer: d blokelementer kan enten være overgangselementer eller ikke-overgangselementer.

f Blokeringselementer: f blokelementer er i to serier som Lanthanides og Actinides.

Elektronkonfiguration

d Blokelementer: d blokelementer har delvist eller fuldstændigt fyldt yderste d orbitaler.

f Blokeringselementer: f blokelementer forenes ved at have en eller flere af deres yderste elektroner i f -orbitalen.

Konklusion

Det periodiske system med elementer viser arrangementet af alle kendte kemiske grundstoffer i henhold til deres atomnummer. Der er fire hovedgrupper af kemiske elementer, der har lignende kemiske og fysiske egenskaber blandt medlemmerne af hver gruppe. D -blokken og f -blokken er to grupper blandt de fire grupper. Hovedforskellen mellem d -blokelementer og f -blokelementer er, at d -blokelementer er kemiske elementer, der har elektroner fyldt til deres d -orbitaler, mens f -blokelementer er kemiske elementer, hvor elektroner er fyldt til deres f -orbitaler.

Reference:

1. "Generelle egenskaber og reaktioner af Actinides." Kemi LibreTexts, Libretexts, 21. august 2017, tilgængelig her.2. "Lanthanider: Egenskaber og reaktioner." Kemi LibreTexts, Libretexts, 20. august 2017, tilgængelig her. 3. "f-Block Elements: Alt hvad du behøver at vide!" Toppr Bytes, 30. juli 2017, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Periodic Table structure” Af Sch0013r-Fil: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Periodic table simple ca” Af László Németh - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia [Beskåret]