Unterschied zwischen D-Blockelementen und Übergangselementen - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen D-Blockelementen und Übergangselementen

Hauptunterschied - D-Blockelemente vs. Übergangselemente

Die meisten Menschen verwenden häufig die beiden Begriffe, d-Blockelemente und Übergangselemente, austauschbar. Dies liegt daran, dass sie davon ausgehen, dass alle d-Blockelemente Übergangselemente sind, da die meisten d-Blockelemente Übergangselemente sind. Es sind jedoch nicht alle d-Blockelemente Übergangselemente. Der Hauptunterschied zwischen d-Blockelementen und Übergangselementen ist der d-Blockelemente haben entweder vollständig oder unvollständig d-Orbitale gefüllt, während Übergangselemente D-Orbitale zumindest in einem von ihnen gebildeten stabilen Kation unvollständig gefüllt haben.

Wichtige Bereiche

1. Was sind D-Blockelemente?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was sind Übergangselemente?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen D-Blockelementen und Übergangselementen?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Aufbauprinzip, d Block, diamagnetische, ferromagnetische, metallische Bindungen, Orbitale, paramagnetische, Übergangselemente


Was sind D-Blockelemente?

D-Blockelemente sind chemische Elemente, deren Elektronen in ihre Orbitale gefüllt sind. Die allererste Voraussetzung dafür, dass ein Element ein d-Blockelement ist, ist das Vorhandensein von d-Orbitalen. Elemente mit mindestens einem Elektron in ihren d-Orbitalen werden als d-Blockelemente kategorisiert. Der d-Block der Periodentabelle befindet sich zwischen dem s-Block und dem p-Block.

Eine wichtige Tatsache bei d-Blockelementen ist, dass sie Orbitale haben, die teilweise oder vollständig mit Elektronen gefüllt sind. Nach dem Aufbauprinzip füllen Elektronen die Orbitale in aufsteigender Reihenfolge der Energien der Orbitale. Mit anderen Worten füllen Elektronen das ns-Orbital vor dem Füllen des (n-1) d-Orbitals. Dies liegt daran, dass die Energie von ns-Orbital niedriger ist als (n-1) d-Orbital. In Elementen der ersten Reihe des Periodensystems füllen Elektronen zuerst das 4s-Orbital, bevor sie das 3d-Orbital füllen.


Abbildung 1: Die Position des D-Blocks im Periodensystem der Elemente

Es gibt aber auch einige Ausnahmen. Obwohl das Energieniveau niedriger ist, füllen Elektronen manchmal die Orbitale mit der stabilsten Elektronenkonfiguration. Zum Beispiel ns1nd10 Konfiguration ist stabiler als ns2nd9. Das liegt an der Stabilität der vollständigen Füllung der d-Orbitale. Diese zwei Beispiele sind unten gezeigt.

Chrom (Cr) = [Ar] 3d54s1

Kupfer (Cu) = [Ar] 3d104s1


Abbildung 2: Kupfer (Cu) hat ein Elektron im 4s-Orbital und 10 Elektronen im 3D-Orbital

Alle d-Blockelemente sind Metalle. Sie zeigen aufgrund ihrer starken metallischen Bindungen sehr hohe Schmelz- und Siedepunkte. Die Abnahme der Atomradien ist im Vergleich zu s- und p-Blockelementen gering. Darüber hinaus sind die Dichten aufgrund der metallischen Natur sehr hoch. Aufgrund der Anwesenheit von d-Elektronen zeigen d-Blockelemente variable Oxidationszustände.

Was sind Übergangselemente?

Übergangselemente sind chemische Elemente, die zumindest in einem stabilen Kation, das sie bilden, unvollständig gefüllte d-Orbitale aufweisen. Die meisten Übergangselemente haben unvollständige d-Orbitale in ihren Atomen und die meisten von ihnen bilden Kationen mit ungepaarten Elektronen in d-Orbitalen. Einige solcher Beispiele sind unten gezeigt.

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

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

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

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

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

Es gibt einige d-Blockelemente, die nicht als Übergangselemente betrachtet werden. Dies liegt daran, dass sie keine Kationen mit unvollständigen d-Orbitalen bilden. Manchmal hat das normale Atom ungepaarte d-Elektronen, aber das einzige stabile Kation, das sie bilden, hat möglicherweise keine unvollständige Orbitalfüllung (Beispiel: Scandium). Die folgenden sind Beispiele.

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

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

Alle Übergangselemente gehören zum d-Block der Periodentabelle. Übergangselemente sind Metalle und bei Raumtemperatur Feststoffe. Die meisten bilden Kationen mit variablen Oxidationszuständen. Die Komplexe, die durch Einbeziehung von Übergangsmetallen gebildet werden, sind sehr farbenfroh.


Abbildung 3: Farbige Komplexe aus Übergangselementen

Diese Übergangsmetalle haben katalytische Eigenschaften. Daher werden sie als Katalysatoren in chemischen Reaktionen eingesetzt. Nahezu alle Übergangselemente sind aufgrund der hohen Anzahl ungepaarter Elektronen entweder paramagnetisch oder ferromagnetisch.

Beziehung zwischen D-Blockelementen und Übergangselementen

  • Alle Übergangselemente sind d Blockelemente, aber nicht alle d Blockelemente sind Übergangselemente.
  • Fast alle Übergangselemente befinden sich im d-Block der Periodentabelle
  • Beide haben sehr hohe Schmelzpunkte und hohe Siedepunkte.
  • Die meisten D-Blockelemente und alle Übergangselemente sind bei Raumtemperatur fest.

Unterschied zwischen D-Blockelementen und Übergangselementen

Definition

D-Blockelemente: D-Blockelemente sind chemische Elemente mit Elektronen, die ihre d-Orbitale füllen.

Übergangselemente: Übergangselemente sind chemische Elemente, die zumindest in einem stabilen Kation, das sie bilden, unvollständig gefüllte d-Orbitale aufweisen.

Kationen

D-Blockelemente: D-Blockelemente können d-Orbitale in ihren Kationen unvollständig gefüllt haben oder nicht.

Übergangselemente: Übergangselemente haben im Wesentlichen unvollständig d-Orbitale in ihren stabilen Kationen gefüllt.

Farben

D-Blockelemente: D-Blockelemente können farbige Komplexe bilden oder nicht.

Übergangselemente: Übergangselemente bilden immer farbige Komplexe.

Magnetische Eigenschaften

D-Blockelemente: Einige d-Blockelemente sind diamagnetisch, während andere paramagnetisch oder ferromagnetisch sind.

Übergangselemente: Alle Übergangselemente sind entweder paramagnetisch oder ferromagnetisch.

Physikalische Eigenschaften

D-Blockelemente: Einige d-Blockelemente sind bei Raumtemperatur keine Feststoffe (Quecksilber ist eine Flüssigkeit), während andere d-Blockelemente bei Raumtemperatur Feststoffe sind.

Übergangselemente: Alle Übergangsmetalle sind bei Raumtemperatur fest.

Fazit

Obwohl d Blockelemente und Übergangselemente oft als gleich betrachtet werden, besteht ein Unterschied zwischen d Blockelementen und Übergangselementen. Alle Übergangselemente sind d Blockelemente. Alle d-Blockelemente sind jedoch keine Übergangselemente. Dies liegt daran, dass nicht alle d-Blockelemente mindestens ein stabiles Kation mit unvollständiger Orbitalfüllung bilden können, um ein Übergangsmetall zu werden.

Verweise:

1. "D-Block-Elemente". D-Block-Elemente, Eigenschaften von Übergangsmetallen | [email protected] N.p., n.d. Netz.