Skillnad mellan d och f blockelement

Huvudskillnad - d vs f blockelement

Ett kemiskt element är något material som inte kan brytas ner eller ändras med kemiska medel. Det finns 118 kända kemiska element. Dessa kemiska element är byggnadsblock av materia. Alla kemiska element är anordnade i det periodiska elementets tabell, i storleksordningen ökande atomnummer. Det finns också fyra grupper av element i det periodiska tabellen: s block, p block, d block och f block. Elementen grupperas i dessa grupper baserat på deras elektronkonfigurationer. Exempelvis har s blockelement sina yttersta elektroner i en s orbital. p blockelement har sina yttersta elektroner i en p-orbital. Huvudskillnaden mellan d-blockelement och f-blockelement är det d-blockelement är kemiska element som har elektroner fyllda i sina d-orbital medan f-blockelement är kemiska element som har elektroner fyllda i sina f-orbitaler.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är d Block Elements
     - Definition, kemiska egenskaper
2. Vad är f Block Elements
     - Definition, kemiska egenskaper, lanthanider och aktinider
3. Vad är skillnaden mellan d och f blockelement
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Actinides, Aufbau Princip, d Block, Electron Configuration, f Block, Inre Övergångselement, Lantanider, Orbitaler, Periodiskt Bord

Vad är d Block Elements

d blockelement är kemiska element som har elektroner fyllda i sina d orbitaler. Det allra första kravet på att ett element är ett d-blockelement är närvaron av d orbitaler. Element som har minst en elektron i sina d-orbitaler kategoriseras som d-blockelement. D-blocket i det periodiska bordet ligger mellan s-blocket och p-blocket.

Ett viktigt faktum om d-blockelement är att de har d orbitaler som är delvis eller helt fyllda med elektroner. Enligt Aufbau-principen fyller elektroner orbitaler i enlighet med stigande ordning av orbitalernas energier. Med andra ord fyller elektroner ns-orbitalen innan de fyller (n-1) d orbitalen. Detta beror på att ns-orbitalens energi är lägre än (n-1) d orbitalt. I element i den första raden i det periodiska bordet fyller elektronerna först 4s-banan innan de fyller 3d-orbitalen.

Figur 1: Fyra stora grupper av det periodiska systemet

Men det finns också några undantag. Även om energinivån är lägre, fyller elektroner ibland orbitalerna med den mest stabila elektronkonfigurationen. Till exempel, ns¹nd¹⁰ konfigurationen är stabilare än ns²nd⁹. Det beror på stabiliteten hos den kompletta fyllningen av d-orbitalerna. Sådana två exempel visas nedan.

Krom (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Koppar (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Alla d-blockelement är metaller. De visar mycket höga smältpunkter och kokpunkter på grund av deras starka metallbindningar. Minskningen av atomradierna är liten jämfört med s och p blockelementen. Dessutom är densiteterna mycket höga på grund av den metalliska naturen. På grund av närvaron av d-elektroner uppvisar d-blockelement varierande oxidationstillstånd.

Vad är f Block Elements

f block Element är kemiska element som har elektroner fyllda i sina f-orbitaler. F-blocket visas i det periodiska tabellen som en separat grupp längst ned i det periodiska tabellen. Det beror på att de har elektroner som fyller upp f-orbitalerna som är skärmade av andra orbitaler. följaktligen är f blockelement kända som "inre övergångselement”. Den sanna positionen av f-blocket i det periodiska bordet ligger mellan s-blocket och d-blocket. Dessa element är kända som sällsynta element eftersom de flesta av dessa element sällan finns på jorden.

Det finns två serier av f-blockelementen som heter,

• Lanthanid-serien (element är kända som lantanider)
• Actinid-serien (element kallas aktinider)

Dessa två serier heter som sådan enligt det element som serien börjar med. Lantanidserien börjar omedelbart efter Lanthanum (La) och aktinidserien börjar med Actinium (Ac). Alla lantantider och aktinider är metaller.

Figur 2: Lantanider och Actinider

Lantanidserie

Lanthanid-serien innehåller 14 element som börjar omedelbart efter lantan. Därför innehåller denna serie totalt 15 element tillsammans med lantan. Serienummeret är från 57 till 71. De är kända som "första inre övergångsserie". Lanthanider hör till 4f-serien eftersom dessa element har sina elektroner som fyller på 4f-orbitalerna. Men, Lantan har en helt tom f-delskal; Därför betraktas elementen från Cerium (Ce) till Lutetium (Lu) som lantaniderna.

 4f-elektronerna av dessa element är helt skärmade av andra orbitaler och deltar inte i någon kemisk bindning. Lanthaniderna är silverfärgade metaller och är bra ledare av värme. Elementen som har helt eller halvfyllda f-orbitaler är stabila än andra delar i serien.

Den mest stabila oxidationsstaten Lanthanides Show är +3. Vissa element visar också +2 och +4 oxidationstillstånd, men de är inte stabila som +3 oxidationstillstånd. Lantanider är mycket reaktiva och kan reagera med ämnen som väte, syre, kol, etc.

Nästan alla joner som bildas av lantanider är färglösa. Lantanider är elektropositiva element. Därför föredrar de att bilda molekyler med elektronegativa element. Under hela serien är förändringarna av de kemiska och fysikaliska egenskaperna dock mycket mindre.

Actinide Series

Actinider är kemiska element som finns i aktinidserien av f-blocket i det periodiska elementets tabell. Alla aktinider är radioaktiva ämnen på grund av sin instabila natur. Dessa element består av mycket stora atomer. Actinider har sina valenselektroner i 5f-orbitalen. Aktinidserien är sammansatt av kemiska element som har atomnummer 89 till 103.

De vanligaste och rikaste aktiniderna på jorden är uran och thorium. De är svagt radioaktiva och släpper ut hög energi under radioaktivt förfall. Det framträdande oxidationsstaten bland aktinider är +3. Dessutom visar aktinider oxidationstillstånd såsom +4, +5 och +6.

Actinider bildar basiska oxider och hydroxider. De har förmåga att bilda komplex med ligander, såsom klorider, sulfater, etc. De flesta komplex av aktinider är färgglada. På grund av radioaktivitet och tungmetallbeteende anses aktinider dock vara giftiga föreningar.

Skillnad mellan d och f blockelement       

Definition

d Blockelement: d blockelement är kemiska element som har elektroner fyllda i sina d orbitaler.

f Blockelement: f-blockelement är kemiska element med elektroner fyllda till sina f-orbitaler.

Andra namn

d Blockelement: d-blockelement är kända som "övergångselement".

f Blockelement: f-blockelement är kända som "inre övergångselementer".

Oxideringsstater

d Blockelement: d-blockelementen visar ett brett spektrum av oxidationstillstånd beroende på deras elektronkonfigurationer.

f Blockelement: Det stabila oxidationstillståndet för f-blockelement är +3, och det kan också finnas andra oxidationstillstånd.

Stabilitet

d Blockelement: Nästan alla element i d-blocket är stabila.

f Blockelement: De flesta f-blockelementen är radioaktiva.

grupper

d Blockelement: d-blockelement kan vara antingen övergångselement eller icke-övergångselement.

f Blockelement:  f-blockelement finns i två serier som lantantider och aktinider.

Elektronkonfiguration

d Blockelement: d blockelement har delvis eller fullständigt fyllt yttersta d orbitaler.

f Blockelement: f blockelement förenas genom att ha en eller flera av sina yttersta elektroner i f-orbitalen.

Slutsats

Den periodiska tabellen över element visar arrangemanget av alla kända kemiska element enligt deras atomnummer. Det finns fyra huvudgrupper av kemiska element som har liknande kemiska och fysiska egenskaper bland medlemmarna i varje grupp. D-blocket och f-blocket är två grupper bland de fyra grupperna. Huvudskillnaden mellan d-blockelement och f-blockelement är att d-blockelementen är kemiska element som har elektroner fyllda till sina d-orbital medan f-blockelement är kemiska element som har elektroner fyllda i sina f-orbitaler.

Referens:

1. "Allmänna egenskaper och reaktioner av aktiniderna." Kemi LibreTexts, Libretexts, 21 Aug. 2017, Tillgänglig här.
2. "Lantanider: Egenskaper och reaktioner." Kemi LibreTexts, Libretexts, 20 Aug. 2017, Tillgänglig här.
3. "f-block-element: Allt du behöver veta!" Toppr Bytes, 30 juli 2017, Tillgänglig här.

Image 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 - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia [Beskurna]