Blok d

2009-01-12

Pierwiastki

bloku-d

•    Trzy okresy metali bloku d

•    Określenie pierwiastki przejściowe (metale) nie jest zamienne z określeniem metale bloku d.

Pierwiastkiem przejściowym jest taki pierwiastek, którego atom ma niecałkowicie wypełniona powłokę d lub takie, których atom przechodząc do formy kationowej będzie posiadał niewypełnione orbitale d.

■ Stąd też pierwiastki grupy 12 (cynkowce) nie będą należały do pierwiastków przejściowych.

Pierwiastki bloku f są natomiast czasami nazywane pierwiastkami wewnętrzno-przejściowymi.

Żeby być spójnym z naszą klasyfikacją pierwiastków na blok s i blok p powinniśmy używać również i tu nazwy pierwiastki bloku d i f.

Powinniśmy zwrócić uwagę na trzy dalsze kwestie :

r Każda grupa metali bloku d składa się z trzech członków i nazywana jest triadą;

r Metale drugiego i trzeciego okresu są czasami nazywane ciężkim metalami bloku-d.

r Ru, Os, Rh, Ir, Pd i Pt są kolektywnie nazywane metalami grupy platynowców.

Konfiguracja elektronowa stanu podstawowego

I. W pierwszym przybliżeniu obserwowane konfiguracja elektronowa stanu podstawowego pierwszego, drugiego i trzeciego okresu bloku metali -d odpowiada progresywnemu wypełnianiu odpowiednich orbitali 3d, 4d, i Sd.

/. Istnieją drobne odstępstwa od tego szablonu jak np. w

pierwszym okresie: stan podstawowy chromu jest Ar[4s‘3d⁵j aniżeli ten który wynikałby z reguły afbau tzn. Ar[4s²3d⁴].

21 Sc 3d’4s^2	22 Tl 3d^24s^2	23 V 3d^J4s^2	24 Cr 3d*4s^1	25 Mn 3d^54s^2	26 Fe 3d«4s^2	27 Co 3d^74s^2	28 Ni 3d^84s^2	29 Cu 3d'°4s'	30 Zn 3d’°4s^2
39 Y 4d<5s^2	40 Zr 4d^25s^2	41 Nb 4d^45s^1	42 Mo 4d^55s^1	43 Tc 4d^s4s’	44 Ru 4d^75s^ł	45 Rh 4d*5s^1	46 Pd 4d^105s°	47 Ag 4d^,05s^1	48 Cd. 3d^104s^2
57 La 5d’6s^2	72 Hf 5d^26s^2	73 Ta 5d^J6s^2	74 W 5d^46s^2	75 Re 5d*6s^2	76 Os 5d*6s^2	77 Ir 5d^;6s^2	78 Pt Sd^s^1	79 Au 5d^,06s'	80 Hg 5d^106s^2

Przyczyna tych odchyleń jest poza materiałem tego kursu:

powinniśmy znać zarówno różnicę energii pomiędzy orbitalami atomowymi 4s i 3d kiedy ładunek jądrowy wynosi 24 (liczbo atomowo Cr) jak I energie Inter- elektronowych oddziaływań dla każdej z powyższych konfigurocji.

Na szczęście wszystkie jony M²’ IM'* pierwszego okresu bloku-d posiadają konfigurację taką samą tzn. Ar[3d"j tak więc porównawcza chemia tych metali iest w większości związana z sukcesywnym wypełnianiem orbitali 3d.

II.    Dla metali drugiego i trzeciego okresu ten obraz jest bardziej skomplikowany i systematyczne traktowanie ich chemii nie może być przedstawione jedynie na podstawie wypełniania poszczególnych pasm elektronowych.

III.    Ważnym punktem, o którym nie możemy zapominać jest to, że atomy metali bloku d są wielo-elektronowymi indywiduami, i kiedy dyskutujemy np. na temat funkcji radialnego rozłożenia

orbitali nd, odnosimy się to atomów wodoropodobnych a stąd dyskusja jest w bardzo dużym stopniu przybliżona.

1