contração do bloqueio d - d-block contraction

Raio atômico dos elementos dos grupos 2 , 13 e 14 , evidenciando a "contração do bloco d" , principalmente para Ga e Ge

A contração do bloco d (às vezes chamada de contração escandida ) é um termo usado em química para descrever o efeito de ter orbitais d completos nos 4 elementos do período . Os elementos em questão são gálio , germânio , arsênio , selênio , bromo e criptônio . Suas configurações eletrônicas incluem orbitais d completamente preenchidos (d 10 ). A contração do bloco d é melhor ilustrada comparando algumas propriedades dos elementos do grupo 13 para destacar o efeito no gálio.

Elemento Configuração de elétrons atômicos. Soma 1ª - 3ª I.Ps kJ / mol M 3+ configuração de elétrons. Raio M 3+ (pm)
Boro , B [ He ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ Ele ]
Alumínio , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Gálio , Ga [ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1 5521,1 [ Ar ] 3d 10 62
Indium , In [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 1 5083 [ Kr ] 4d 10 80
Tálio , Tl [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 5438,4 [ Xe ] 4f 14 5d 10 88,5

O gálio pode ser considerado anômalo. O efeito mais óbvio é que a soma dos três primeiros potenciais de ionização do gálio é maior do que a do alumínio, enquanto a tendência do grupo seria menor. A segunda tabela abaixo mostra a tendência da soma dos três primeiros potenciais de ionização para os elementos B , Al , Sc , Y e La . Sc , Y e La têm três elétrons de valência acima de um núcleo de elétrons de gás nobre . Em contraste com os elementos do grupo 13 , esta sequência mostra uma redução suave.

Elemento Configuração de elétrons atômicos. Soma 1ª - 3ª I.Ps kJ / mol M 3+ configuração de elétrons. Raio M 3+ (pm)
Boro , B [ He ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ Ele ]
Alumínio , Al [ Ne ] 3s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Scandium , Sc [ Ar ] 3d 1 4s 2 4256,7 [ Ar ] 74,5
Ítrio , Y [ Kr ] 4d 1 5s 2 3760 [ Kr ] 90
Lanthanum , La [ Xe ] 5d 1 6s 2 3455,4 [ Xe ] 103,2

Outros efeitos da contração do bloco d são que o íon Ga 3+ é menor do que o esperado, sendo mais próximo em tamanho ao Al 3+ . Deve-se ter cuidado ao interpretar os potenciais de ionização do índio e do tálio , uma vez que outros efeitos, por exemplo, o efeito do par inerte , tornam-se cada vez mais importantes para os membros mais pesados ​​do grupo.
A causa da contração do bloco d é a fraca proteção da carga nuclear pelos elétrons nos orbitais d. Os elétrons de valência externos são mais fortemente atraídos pelo núcleo, causando o aumento observado nos potenciais de ionização. A contração do bloco d pode ser comparada à contração dos lantanídeos , que é causada pela proteção inadequada da carga nuclear por elétrons que ocupam os orbitais f.

Veja também

Referências