Principal diferença - elementos de bloco d vs f

Um elemento químico é qualquer material que não pode ser decomposto ou alterado por meios químicos. Existem 118 elementos químicos conhecidos. Esses elementos químicos são os blocos de construção da matéria. Todos os elementos químicos são organizados na tabela periódica dos elementos, em ordem crescente de número atômico. Existem também quatro grupos de elementos na tabela periódica: bloco s, bloco p, bloco d e bloco f. Os elementos são agrupados nesses grupos com base em suas configurações eletrônicas. Por exemplo, os elementos do bloco s têm seus elétrons mais externos em um orbital s. Os elementos do bloco p têm seus elétrons mais externos em um orbital p. A principal diferença entre os elementos do bloco d e os elementos do bloco f é que Os elementos de bloco d são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais d, enquanto os elementos de bloco f são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais f.

Principais áreas cobertas

1. O que são elementos de bloco d - Definição, Propriedades Químicas 2. O que são elementos de bloco f? - Definição, Propriedades Químicas, Lantanídeos e Actinídeos 3. Qual é a diferença entre os elementos do bloco d e f - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Actinídeos, Princípio de Aufbau, Bloco d, Configuração de elétrons, Bloco f, Elementos de transição interna, Lantanídeos, Orbitais, Tabela Periódica

O que são elementos de bloco d

Elementos de bloco d são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais d. O primeiro requisito para que um elemento seja um elemento de bloco d é a presença de orbitais d. Elementos com pelo menos um elétron em seus orbitais d são categorizados como elementos de bloco d. O bloco d da tabela periódica está localizado entre o bloco s e o bloco p.

Um fato importante sobre os elementos do bloco d é que eles têm orbitais d parcialmente ou totalmente preenchidos com elétrons. De acordo com o princípio de Aufbau, os elétrons preenchem os orbitais de acordo com a ordem ascendente das energias dos orbitais. Em outras palavras, os elétrons preenchem o orbital ns antes de preencher o orbital (n-1) d. Isso ocorre porque a energia do orbital ns é menor do que o orbital (n-1) d. Nos elementos da primeira linha da tabela periódica, os elétrons preenchem primeiro o orbital 4s antes de preencher o orbital 3d.

Figura 1: Quatro grupos principais da tabela periódica

Mas também existem algumas exceções. Embora o nível de energia seja mais baixo, às vezes os elétrons preenchem os orbitais com a configuração de elétrons mais estável. Por exemplo, ns¹WL¹⁰ a configuração é mais estável do que ns²WL⁹. Isso se deve à estabilidade do preenchimento completo dos orbitais d. Esses dois exemplos são mostrados abaixo.

Cromo (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Cobre (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Todos os elementos do bloco d são metais. Eles apresentam pontos de fusão e de ebulição muito altos devido às suas fortes ligações metálicas. A diminuição dos raios atômicos é leve em comparação com os elementos do bloco se p. Além disso, as densidades são muito altas devido à natureza metálica. Devido à presença de elétrons d, os elementos do bloco d apresentam estados de oxidação variáveis.

O que são elementos de bloco f?

Elementos do bloco f são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais f. O bloco f é mostrado na tabela periódica como um grupo separado na parte inferior da tabela periódica. Isso ocorre porque eles têm elétrons preenchendo os orbitais f que são protegidos por outros orbitais; portanto, os elementos do bloco f são conhecidos como “elementos de transição interna”. A verdadeira posição do bloco f na tabela periódica está entre o bloco s e o bloco d. Esses elementos são conhecidos como elementos raros porque a maioria desses elementos raramente é encontrada na Terra.

Existem duas séries de elementos do bloco f denominados como,

Essas duas séries são nomeadas como tal de acordo com o elemento com o qual a série começa. A série de lantanídeos começa imediatamente após o lantânio (La) e a série de actinídeos começa com o actínio (Ac). Todos os lantanídeos e actinídeos são metais.

Figura 2: Lantanídeos e Actinídeos

Lanthanide Series

A série Lanthanide contém 14 elementos que começam imediatamente após o Lanthanum. Portanto, esta série contém um total de 15 elementos junto com o Lantânio. O número atômico da série é de 57 a 71. Elas são conhecidas como “primeira série de transição interna”. Os lantanídeos pertencem à série 4f, pois esses elementos têm seus elétrons preenchendo os orbitais 4f. Mas, Lanthanum tem uma subcamada f completamente vazia; assim, os elementos de Cério (Ce) a Lutécio (Lu) são considerados lantanídeos.

Os elétrons 4f desses elementos são completamente protegidos por outros orbitais e não participam de nenhuma ligação química. Os lantanídeos são metais branco-prateados e bons condutores de calor. Os elementos com orbitais f completamente ou meio preenchidos são estáveis ​​do que outros elementos da série.

O estado de oxidação mais estável que os lantanídeos mostram é +3. Alguns elementos também mostram estados de oxidação +2 e +4, mas não são estáveis ​​como estado de oxidação +3. Os lantanídeos são altamente reativos e podem reagir com elementos como hidrogênio, oxigênio, carbono, etc.

Quase todos os íons formados pelos lantanídeos são incolores. Lantanídeos são elementos eletropositivos. Portanto, eles preferem formar moléculas com elementos eletronegativos. No entanto, ao longo da série, as alterações das propriedades químicas e físicas são muito menores.

Actinide Series

Actinídeos são elementos químicos que podem ser encontrados na série de actinídeos do bloco f na tabela periódica de elementos. Todos os actinídeos são elementos radioativos devido à sua natureza instável. Esses elementos são compostos de átomos muito grandes. Os actinídeos têm seus elétrons de valência no orbital 5f. A série de actinídeos é composta de elementos químicos com os números atômicos 89 a 103.

Os actinídeos mais comuns e abundantes na Terra são o urânio e o tório. Eles são fracamente radioativos e liberam alta energia durante o decaimento radioativo. O estado de oxidação proeminente entre os actinídeos é +3. Além disso, os actinídeos mostram estados de oxidação como +4, +5 e +6.

Os actinídeos formam óxidos e hidróxidos básicos. Eles têm a capacidade de formar complexos com ligantes, como cloretos, sulfatos, etc. A maioria dos complexos de actinídeos são coloridos. No entanto, devido à radioatividade e ao comportamento dos metais pesados, os actinídeos são considerados compostos tóxicos.

Diferença entre elementos de bloco d e f

Definição

d Elementos do bloco: Elementos de bloco d são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais d.

f Elementos do bloco: Os elementos do bloco f são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais f.

Outros nomes

d Elementos do bloco: elementos de bloco d são conhecidos como “elementos de transição”.

f Elementos do bloco: Os elementos do bloco f são conhecidos como “elementos de transição interna”.

Estados de Oxidação

d Elementos do bloco: elementos de bloco d mostram uma ampla gama de estados de oxidação, dependendo de suas configurações eletrônicas.

f Elementos do bloco: O estado de oxidação mais estável para elementos de bloco f é +3, e pode haver outros estados de oxidação também.

Estabilidade

d Elementos do bloco: Quase todos os elementos no bloco d são estáveis.

f Elementos do bloco: A maioria dos elementos do bloco f são radioativos.

Grupos

d Elementos do bloco: Os elementos de bloco d podem ser elementos de transição ou elementos de não transição.

f Elementos do bloco: Os elementos do bloco f estão em duas séries como lantanídeos e actinídeos.

Configuração Eletrônica

d Elementos do bloco: elementos de bloco d têm orbitais d externos parcialmente ou completamente preenchidos.

f Elementos do bloco: Os elementos do bloco f são unificados por terem um ou mais de seus elétrons mais externos no orbital f.

Conclusão

A tabela periódica de elementos mostra a disposição de todos os elementos químicos conhecidos de acordo com seus números atômicos. Existem quatro grupos principais de elementos químicos com propriedades químicas e físicas semelhantes entre os membros de cada grupo. O bloco d e o bloco f são dois grupos entre esses quatro grupos. A principal diferença entre os elementos do bloco d e os elementos do bloco f é que os elementos do bloco d são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais d, enquanto os elementos de bloco f são elementos químicos com elétrons preenchidos em seus orbitais f.

Referência:

1. “Propriedades Gerais e Reações dos Actinídeos.” Chemistry LibreTexts, Libretexts, 21 de agosto de 2017, disponível aqui.2. “Lantanídeos: propriedades e reações.” Chemistry LibreTexts, Libretexts, 20 de agosto de 2017, disponível aqui. 3. “Elementos do f-Block: tudo o que você precisa saber!” Toppr Bytes, 30 de julho de 2017, Disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Estrutura da Tabela Periódica” Por Sch0013r - Arquivo: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. “Periodic table simple ca” Por László Németh - Trabalho próprio (CC0) via Commons Wikimedia [Recortado]