skurcz bloku d - d-block contraction

Promień atomowy pierwiastków z grup 2 , 13 i 14 , pokazujących „skrócenie bloku d” , zwłaszcza dla Ga i Ge

Skurcz bloku d (czasami nazywane scandide skurcz ) jest terminem stosowanym w dziedzinie chemii w celu opisania wpływu obecności pełnego d orbitali w okresie 4 elementów. Omawiane pierwiastki to gal , german , arsen , selen , brom i krypton . Ich konfiguracje elektroniczne obejmują całkowicie wypełnione orbitale d (d 10 ). Skurcz bloku d najlepiej ilustruje porównanie niektórych właściwości pierwiastków z grupy 13 w celu podkreślenia wpływu na gal.

Element Konfiguracja elektronów atomowych. Suma 1 – 3 I.Ps kJ / mol Konfiguracja elektronów M 3+ . Promień M 3+ (pm)
bor , B [ On ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ On ]
Aluminium , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
gal , ga [ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1 5521.1 [ Ar ] 3d 10 62
Ind , In [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 1 5083 [ Kr ] 4d 10 80
Tal , Tl [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 5438.4 [ Xe ] 4f 14 5d 10 88,5

Gal może być postrzegany jako anomalny. Najbardziej oczywistym efektem jest to, że suma pierwszych trzech potencjałów jonizacyjnych galu jest wyższa niż glinu, podczas gdy w grupie trend byłby niższy. Druga tabela poniżej przedstawia trend sumy pierwszych trzech potencjałów jonizacji pierwiastków B , Al , Sc , Y i La . Sc , Y i La mają trzy elektrony walencyjne nad rdzeniem elektronowym gazu szlachetnego . W przeciwieństwie do grupy 13 elementów sekwencja ta wykazuje płynną redukcję.

Element Konfiguracja elektronów atomowych. Suma 1 – 3 I.Ps kJ / mol Konfiguracja elektronów M 3+ . Promień M 3+ (pm)
bor , B [ On ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ On ]
Aluminium , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Skand , Sc [ Ar ] 3d 1 4s 2 4256,7 [ Ar ] 74,5
itr , Y [ Kr ] 4d 1 5s 2 3760 [ Kr ] 90
Lantan , La [ Xe ] 5d 1 6s 2 3455.4 [ Xe ] 103,2

Inne skutki skurczu bloku d polegają na tym, że jon Ga3+ jest mniejszy niż oczekiwano, a jego rozmiar jest bliższy Al3+ . Należy zachować ostrożność w interpretowaniu potencjały jonizacji dla indu i talu , ponieważ inne skutki, np efekt pary obojętnym , stają się coraz ważniejsze dla cięższych członków grupy.
Przyczyną skurczu bloku d jest słabe ekranowanie ładunku jądrowego przez elektrony na orbitalach d. Zewnętrzne elektrony walencyjne są silniej przyciągane przez jądro, co powoduje obserwowany wzrost potencjałów jonizacji. Skurcz bloku d można porównać do skurczu lantanowca , który jest spowodowany niedostatecznym ekranowaniem ładunku jądrowego przez elektrony zajmujące orbitale f.

Zobacz też

Bibliografia