contracción del bloque d - d-block contraction

Radio atómico de elementos de los grupos 2 , 13 y 14 , mostrando la "contracción del bloque d" , especialmente para Ga y Ge

La contracción del bloque d (a veces llamada contracción escandida ) es un término utilizado en química para describir el efecto de tener orbitales d completos en los elementos del período 4. Los elementos en cuestión son galio , germanio , arsénico , selenio , bromo y criptón . Sus configuraciones electrónicas incluyen orbitales d completamente llenos (d 10 ). La contracción del bloque d se ilustra mejor comparando algunas propiedades de los elementos del grupo 13 para resaltar el efecto sobre el galio.

Elemento Configuración de electrones atómicos Suma 1 ° - 3 ° I.Ps kJ / mol Configuración de electrones M 3+ . M 3+ radio (pm)
Boro , B [ Él ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ Él ]
Aluminio , Al [ Ne ] 3 s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Galio , Ga [ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1 5521.1 [ Ar ] 3d 10 62
Indio , en [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 1 5083 [ Kr ] 4d 10 80
Talio , Tl [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 5438,4 [ Xe ] 4f 14 5d 10 88,5

Se puede ver que el galio es anómalo. El efecto más obvio es que la suma de los tres primeros potenciales de ionización del galio es mayor que la del aluminio, mientras que la tendencia en el grupo sería que fuera menor. La segunda tabla a continuación muestra la tendencia en la suma de los primeros tres potenciales de ionización para los elementos B , Al , Sc , Y y La . Sc , Y y La tienen tres electrones de valencia por encima de un núcleo de electrones de gas noble . En contraste con los elementos del grupo 13 , esta secuencia muestra una reducción suave.

Elemento Configuración de electrones atómicos Suma 1 ° - 3 ° I.Ps kJ / mol Configuración de electrones M 3+ . M 3+ radio (pm)
Boro , B [ Él ] 2s 2 2p 1 6887,4 [ Él ]
Aluminio , Al [ Ne ] 3 s 2 3p 1 5139 [ Ne ] 53,5
Escandio , Sc [ Ar ] 3d 1 4s 2 4256,7 [ Ar ] 74,5
Itrio , Y [ Kr ] 4d 1 5s 2 3760 [ Kr ] 90
Lantano , La [ Xe ] 5d 1 6s 2 3455,4 [ Xe ] 103,2

Otros efectos de la contracción del bloque d son que el ión Ga 3+ es más pequeño de lo esperado, con un tamaño más cercano al de Al 3+ . Se debe tener cuidado al interpretar los potenciales de ionización del indio y el talio , ya que otros efectos, por ejemplo, el efecto de par inerte , se vuelven cada vez más importantes para los miembros más pesados ​​del grupo.
La causa de la contracción del bloque d es el mal blindaje de la carga nuclear por los electrones en los orbitales d. Los electrones de valencia externos son atraídos con más fuerza por el núcleo, lo que provoca el aumento observado en los potenciales de ionización. La contracción del bloque d puede compararse con la contracción del lantánido , que es causada por un blindaje inadecuado de la carga nuclear por los electrones que ocupan los orbitales f.

Ver también

Referencias