Diferencia entre los elementos del bloque d y f

Diferencia principal - Bloques d vs f

Un elemento químico es cualquier material que no se puede descomponer o cambiar por medios químicos. Hay 118 elementos químicos conocidos. Estos elementos químicos son los bloques de construcción de la materia. Todos los elementos químicos están dispuestos en la tabla periódica de elementos, en el orden de aumentar el número atómico. También hay cuatro grupos de elementos en la tabla periódica: bloque s, bloque p, bloque d y bloque f. Los elementos se agrupan en estos grupos en función de sus configuraciones electrónicas. Por ejemplo, los elementos del bloque s tienen sus electrones más externos en un orbital s. Los elementos del bloque p tienen sus electrones más externos en un orbital p. La principal diferencia entre los elementos de bloque d y los elementos de bloque f es que Los elementos del bloque d son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales d, mientras que los elementos del bloque f son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales f.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué son los elementos del bloque?
     - Definición, Propiedades químicas
2. ¿Qué son los elementos de bloque f
     - Definición, Propiedades químicas, Lantánidos y Actínidos.
3. ¿Cuál es la diferencia entre los elementos d y f?
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Actínidos, Principio de Aufbau, Bloque d, Configuración electrónica, Bloque f, Elementos de transición interna, Lantánidos, Orbitales, Tabla periódica

¿Qué son los elementos del bloque?

Los elementos del bloque d son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales d. El primer requisito para que un elemento sea un d bloque es la presencia de d orbitales. Los elementos que tienen al menos un electrón en sus orbitales d se clasifican como d elementos de bloque. El bloque d de la tabla periódica está ubicado entre el bloque s y el bloque p.

Un hecho importante acerca de los elementos de bloque d es que tienen orbitales d que están parcial o completamente llenos de electrones. De acuerdo con el principio de Aufbau, los electrones llenan los orbitales de acuerdo con el orden ascendente de las energías de los orbitales. En otras palabras, los electrones llenan el orbital ns antes de llenar el orbital (n-1) d. Esto se debe a que la energía de ns orbital es menor que (n-1) d orbital. En los elementos de la primera fila de la tabla periódica, los electrones primero llenan el orbital 4s antes de llenar el orbital 3d.

Figura 1: Cuatro grupos principales de la tabla periódica

Pero también hay algunas excepciones. Aunque el nivel de energía es más bajo, a veces los electrones llenan los orbitales con la configuración electrónica más estable. Por ejemplo, ns¹Dakota del Norte¹⁰ la configuracion es mas estable que ns²Dakota del Norte⁹. Esto se debe a la estabilidad del llenado completo de los orbitales d. Estos dos ejemplos se muestran a continuación.

Cromo (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Cobre (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Todos los elementos del bloque d son metales. Muestran puntos de fusión y punto de ebullición muy altos debido a sus fuertes enlaces metálicos. La disminución de los radios atómicos es leve en comparación con la de los elementos del bloque syp. Además, las densidades son muy altas debido a la naturaleza metálica. Debido a la presencia de electrones d, los elementos del bloque d muestran estados de oxidación variables.

¿Qué son los elementos de bloque f

Los elementos del bloque f son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales. El bloque f se muestra en la tabla periódica como un grupo separado en la parte inferior de la tabla periódica. Eso es porque tienen electrones que llenan los orbitales f que están protegidos por otros orbitales; Por lo tanto, f elementos de bloque son conocidos como "elementos de transición interna". La posición real del bloque f en la tabla periódica se encuentra entre el bloque s y el bloque d. Estos elementos se conocen como elementos raros porque la mayoría de estos elementos se encuentran raramente en la tierra.

Hay dos series de los elementos del bloque f nombrados como,

• Serie de lantánidos (los elementos son conocidos como lantánidos)
• Serie de actínidos (los elementos se conocen como actínidos)

Estas dos series se nombran como tales de acuerdo con el elemento desde el que comienza la serie. La serie de Lanthanide comienza inmediatamente después de que Lanthanum (La) y la serie de actínidos comienzan con Actinium (Ac). Todos los lantánidos y actínidos son metales..

Figura 2: Lantánidos y Actínidos

Serie lantánida

La serie Lanthanide contiene 14 elementos que comienzan inmediatamente después de Lanthanum. Por lo tanto, esta serie contiene un total de 15 elementos junto con Lanthanum. El número atómico de la serie es de 57 a 71. Se les conoce como "primera serie de transición interna". Los lantánidos pertenecen a la serie 4f ya que estos elementos tienen sus electrones llenos hasta los orbitales 4f. Pero, Lanthanum tiene un f subshell completamente vacío; por lo tanto, los elementos de Cerio (Ce) a Lutecio (Lu) se consideran lantánidos..

 Los electrones 4f de estos elementos están completamente protegidos por otros orbitales y no participan en ningún enlace químico. Los lantánidos son metales de color blanco plateado y son buenos conductores del calor. Los elementos que tienen orbitales f completos o semillenos son estables que otros elementos de la serie..

El estado de oxidación más estable que muestran los lantánidos es +3. Algunos elementos muestran también los estados de oxidación +2 y +4, pero no son estables como el estado de oxidación +3. Los lantánidos son altamente reactivos y pueden reaccionar con elementos tales como hidrógeno, oxígeno, carbono, etc..

Casi todos los iones formados por lantánidos son incoloros. Los lantánidos son elementos electropositivos. Por lo tanto, prefieren formar moléculas con elementos electronegativos. Sin embargo, a lo largo de la serie, los cambios de las propiedades químicas y físicas son muy inferiores..

Serie de actínidos

Los actínidos son elementos químicos que se pueden encontrar en la serie de actínidos del bloque f en la tabla periódica de elementos. Todos los actínidos son elementos radiactivos debido a su naturaleza inestable. Estos elementos están compuestos de átomos muy grandes. Los actínidos tienen sus electrones de valencia en el orbital 5f. La serie de actínidos está compuesta por elementos químicos que tienen los números atómicos 89 a 103..

Los actínidos más comunes y abundantes en la tierra son el uranio y el torio. Son débilmente radioactivos y liberan alta energía durante la descomposición radioactiva. El estado de oxidación prominente entre los actínidos es +3. Además, los actínidos muestran estados de oxidación como +4, +5 y +6..

Los actínidos forman óxidos e hidróxidos básicos. Tienen la capacidad de formar complejos con ligandos como cloruros, sulfatos, etc. La mayoría de los complejos de actínidos son coloridos. Sin embargo, debido a la radioactividad y al comportamiento de los metales pesados, los actínidos se consideran compuestos tóxicos..

Diferencia entre los elementos del bloque d y f       

Definición

Elementos del bloque d: Los elementos del bloque d son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales d.

f Elementos Bloqueados: Los elementos de bloque f son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales f.

Otros nombres

Elementos del bloque d: Los elementos del bloque d son conocidos como "elementos de transición".

f Elementos Bloqueados: Los elementos de bloque f se conocen como "elementos de transición interna".

Estados de oxidación

Elementos del bloque d: Los elementos del bloque d muestran un amplio rango de estados de oxidación dependiendo de sus configuraciones de electrones..

f Elementos Bloqueados: El estado de oxidación más estable para los elementos del bloque f es +3, y también puede haber otros estados de oxidación.

Estabilidad

Elementos del bloque d: Casi todos los elementos en el bloque d son estables..

f Elementos Bloqueados: La mayoría de los elementos del bloque f son radiactivos.

Los grupos

Elementos del bloque d: Los elementos del bloque d pueden ser elementos de transición o elementos no de transición..

f Elementos Bloqueados:  Los elementos del bloque f están en dos series como Lantánidos y Actínidos..

Configuración electronica

Elementos del bloque d: Los elementos del bloque d se han llenado parcial o totalmente en los orbitales d.

f Elementos Bloqueados: Los elementos del bloque f se unifican al tener uno o más de sus electrones más externos en el orbital f.

Conclusión

La tabla periódica de elementos muestra la disposición de todos los elementos químicos conocidos de acuerdo con sus números atómicos. Hay cuatro grupos principales de elementos químicos que tienen propiedades químicas y físicas similares entre los miembros de cada grupo. El bloque d y el bloque f son dos grupos entre esos cuatro grupos. La principal diferencia entre los elementos de bloque d y los elementos de bloque f es que los elementos de bloque d son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales d, mientras que los elementos de bloque f son elementos químicos que tienen electrones llenos hasta sus orbitales f.

Referencia:

1. “Propiedades generales y reacciones de los actínidos”. Libre de química, libretextos, 21 de agosto de 2017, disponible aquí.
2. "Lantánidos: Propiedades y reacciones". Química LibreTexts, Libretexts, 20 de agosto de 2017, disponible aquí.
3. “Elementos de f-Block: ¡Todo lo que necesitas saber!” Toppr Bytes, 30 de julio de 2017, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Estructura de la tabla periódica" Por Sch0013r - Archivo: PTable structure.png (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Tabla periódica simple ca” Por László Németh - Trabajo propio (CC0) a través de Commons Wikimedia [Recortada]