Diferencia entre elementos de bloque D y elementos de transición

Diferencia principal - Elementos del bloque D vs Elementos de transición

La mayoría de las personas a menudo usan los dos términos, elementos de bloque d y elementos de transición, indistintamente. Esto se debe a que asumen que todos los elementos del bloque d son elementos de transición, ya que la mayoría de los elementos del bloque d son elementos de transición. Sin embargo, no todos los elementos del bloque d son elementos de transición. La principal diferencia entre los elementos de bloque d y los elementos de transición es que Los elementos del bloque d tienen orbitales completos o incompletos, mientras que los elementos de transición tienen orbitales llenos incompletos al menos en un catión estable que forman.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué son los elementos del bloque D?
      - Definición, Propiedades, Ejemplos
2. ¿Qué son los elementos de transición?
      - Definición, Propiedades, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre los elementos del bloque D y los elementos de transición?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Principio de Aufbau, bloque d, diamagnético, ferromagnético, enlaces metálicos, orbitales, paramagnéticos, elementos de transición

¿Qué son los elementos del bloque D?

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: La ubicación del bloque D en la tabla periódica de elementos

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

Figura 2: El cobre (Cu) tiene un electrón en el orbital 4s y 10 electrones en el orbital 3d

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 transición?

Los elementos de transición son elementos químicos que tienen orbitales d incompletos, al menos en un catión estable que forman. La mayoría de los elementos de transición tienen orbitales d incompletos en sus átomos y la mayoría de ellos forman cationes que tienen electrones no apareados en los orbitales d. Pocos de estos ejemplos se muestran a continuación.

Titanio (Ti) = [Ar] 3d²4s²   = Ti⁺²  = [Ar] 3d²4s⁰

Vanadio (V) = [Ar] 3d³4s²    = V⁺³   = [Ar] 3d²4s⁰

Hierro (Fe) = [Ar] 3d⁶4s²    = Fe⁺²  = [Ar] 3d⁶4s⁰

Cobalto (Co) = [Ar] 3d⁷4s²    = Co⁺³  = [Ar] 3d⁶4s⁰

Cobre (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹   = Cu⁺²  = [Ar] 3d⁹4s⁰

Hay algunos elementos de bloque d que no se consideran como elementos de transición. Esto se debe a que no forman cationes que tengan orbitales incompletos. A veces, el átomo normal puede tener electrones d desapareados, pero el único catión estable que forman puede no tener un relleno orbital incompleto (Ex: Scandium). Los siguientes son ejemplos.

Escandio (Sc) = [Ar] 3d¹4s²        = Sc⁺³   = [Ar] 3d⁰4s⁰

Zinc (Zn) = [Ar] 3d¹⁰4s²      = Zn⁺²   = [Ar] 3d¹⁰4s⁰

Todos los elementos de transición pertenecen al bloque d de la tabla periódica. Los elementos de transición son metales y son sólidos a temperatura ambiente. La mayoría de ellos forman cationes con estados de oxidación variables. Los complejos que se forman al incluir metales de transición son muy coloridos..

Figura 3: Complejos coloridos formados por elementos de transición.

Estos metales de transición tienen propiedades catalíticas. Por lo tanto, se utilizan como catalizadores en reacciones químicas. Casi todos los elementos de transición son paramagnéticos o ferromagnéticos debido a la presencia de un gran número de electrones no pareados.

Relación entre los elementos del bloque D y los elementos de transición

• Todos los elementos de transición son d elementos de bloque, pero no todos los elementos de bloque d son elementos de transición.
• Casi todos los elementos de transición están en el bloque d de la tabla periódica
• Ambos tienen puntos de fusión muy altos y puntos de ebullición altos..
• La mayoría de los elementos del bloque D y todos los elementos de transición son sólidos a temperatura ambiente. 

Diferencia entre elementos de bloque D y elementos de transición

Definición

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

Elementos de transición: Los elementos de transición son elementos químicos que tienen orbitales d incompletos, al menos en un catión estable que forman.

Cationes

Bloques D: Los elementos del bloque D pueden o no tener orbitales d incompletos en sus cationes.

Elementos de transición: Los elementos de transición esencialmente tienen orbitales d incompletos en sus cationes estables.

Colores

Bloques D: Los elementos del bloque D pueden o no formar complejos coloridos.

Elementos de transición: Los elementos de transición siempre forman complejos coloridos..

Propiedades magnéticas

Bloques D: Algunos elementos del bloque d son diamagnéticos mientras que otros son paramagnéticos o ferromagnéticos..

Elementos de transición: Todos los elementos de transición son paramagnéticos o ferromagnéticos..

Propiedades físicas

Bloques D: Algunos elementos del bloque d no son sólidos a temperatura ambiente (el mercurio es un líquido) pero otros elementos del bloque d son sólidos a temperatura ambiente.

Elementos de transición: Todos los metales de transición son sólidos a temperatura ambiente..

Conclusión

Aunque los elementos de bloque d y los elementos de transición a menudo se consideran iguales, existe una diferencia entre los elementos de bloque d y los elementos de transición. Todos los elementos de transición son d elementos de bloque. Pero todos los elementos del bloque d no son elementos de transición. Esto se debe a que todos los elementos del bloque d no pueden formar al menos un catión estable que tenga un relleno orbital incompleto para convertirse en un metal de transición.

Referencias:

1. "Elementos del bloque D". Elementos del bloque D, propiedades de los metales de transición | [correo electrónico protegido] N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 20 de julio de 2017. 
2. Helmenstine, Anne Marie. “¿Por qué los metales de transición se llaman metales de transición?” ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 20 de julio de 2017. 
3. "Metal de transición". Metal de transición - New World Encyclopedia. N.p., n.d. Web. Disponible aquí. 20 de julio de 2017. 

Imagen de cortesía:

1. ”Tabla periódica 2" Por Roshan220195 - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Electron shell 029 Copper - sin etiqueta" Por [[commons: User crap]] (trabajo original de commons: User: Greg Robson) - (CC BY-SA 2.0 uk) a través de Commons Wikimedia
3. "Soluciones de metal de transición coloreadas" De Benjah-bmm27 asumida (basada en reclamaciones de derechos de autor) (Dominio público) a través de Commons Wikimedia