Μπλοκ SPDF

Εισαγωγή

Μια μέθοδος ομαδοποίησης στοιχείων είναι η χρήση μπλοκ στοιχείων, τα οποία είναι επίσης γνωστά ως οικογένειες στοιχείων σε ορισμένους κύκλους. Τα μπλοκ στοιχείων διαφέρουν από τις περιόδους και τις ομάδες στο ότι σχηματίστηκαν με βάση μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση κατηγοριοποίησης των ατόμων από τις περιόδους και τις ομάδες.

Ένα μπλοκ στοιχείων είναι μια συλλογή στοιχείων που είναι τοποθετημένα στην ίδια ομάδα στοιχείων το ένα με το άλλο. Η λέξη επινοήθηκε από τον Charles Janet για πρώτη φορά (στα γαλλικά). Οι ονομασίες των μπλοκ (s, p, d και f) προήλθαν από περιγραφές φασματοσκοπικών γραμμών ατομικών τροχιακών, οι οποίες ήταν αιχμηρές, πρωτεύουσες, διάχυτες και θεμελιώδεις, αντίστοιχα. Παρόλο που δεν έχουν ανακαλυφθεί στοιχεία g-block μέχρι σήμερα, το γράμμα g επιλέχθηκε επειδή είναι το γράμμα μετά το f με αλφαβητική σειρά.

s-Block

Τα στοιχεία του μπλοκ S ορίζονται ως στοιχεία στα οποία το τελικό ηλεκτρόνιο εισέρχεται στο τροχιακό s του εξώτατου ενεργειακού επιπέδου μετά την είσοδο στο τροχιακό s του προηγούμενου ηλεκτρονίου. Το s-block χωρίζεται σε δύο ομάδες:Ομάδα 1 και Ομάδα 2, οι οποίες αποτελούνται από μέταλλα αλκαλίων και μέταλλα αλκαλικών γαιών, αντίστοιχα.

Οι δύο πρώτες ομάδες του περιοδικού πίνακα, τα μέταλλα s-block, είναι είτε μέταλλα αλκαλίων είτε μέταλλα αλκαλικών γαιών, ανάλογα με τον ατομικό τους αριθμό και τη χημική τους σύσταση. Είναι μαλακά και έχουν χαμηλά σημεία τήξης, καθιστώντας τα ιδανικά για το λιώσιμο της σοκολάτας. Έχουν ηλεκτροθετικές ιδιότητες καθώς και χημική δράση. Από τη δεύτερη περίοδο και μετά, τα μέταλλα του s-block είναι κυρίως μαλακά και έχουν χαμηλές θερμοκρασίες τήξης και βρασμού, με εξαίρεση μερικές εξαιρέσεις. Η πλειοψηφία τους χρωματίζει μια φλόγα.

Όλα τα s-στοιχεία, με εξαίρεση το ήλιο, είναι εξαιρετικά αντιδραστικά χημικά. Τα μέταλλα του μπλοκ s έχουν υψηλό ηλεκτροθετικό φορτίο και συχνά σχηματίζουν ουσιαστικά ιοντικές ενώσεις με αμέταλλα, ιδιαίτερα με τα έντονα ηλεκτραρνητικά αμέταλλα αλογόνου, τα οποία είναι επίσης εξαιρετικά ηλεκτροθετικά.

p-Block

Τα στοιχεία P-block είναι στοιχεία στα οποία το τελικό ηλεκτρόνιο εισέρχεται στο p-τροχιακό του εξώτατου ενεργειακού τους επιπέδου, κάτι που ισχύει για την πλειονότητα των στοιχείων. Τα στοιχεία p-block αποτελούνται από στοιχεία από τις Ομάδες 13 έως 18. Αποτελούνται από όλους τους διαφορετικούς τύπους στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, των μη μετάλλων και των μεταλλοειδών.

Τα στοιχεία P-block αποτελούνται από τις τελευταίες έξι ομάδες στοιχείων του περιοδικού πίνακα, με εξαίρεση το ήλιο, το οποίο δεν περιλαμβάνεται. Τα στοιχεία του μπλοκ p αποτελούνται από όλα τα αμέταλλα, με εξαίρεση το υδρογόνο και το ήλιο, καθώς και τα ημιμέταλλα και τα μέταλλα μετά τη μετάπτωση. Ο άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο, το θείο, τα αλογόνα και μια ποικιλία άλλων κοινών στοιχείων περιλαμβάνονται στην ομάδα στοιχείων P-block. Οι χημικές αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν όταν τα ηλεκτρόνια σθένους ενός μορίου χάνονται, αποκτώνται ή μοιράζονται με ένα άλλο μόριο. Τις περισσότερες φορές, σχηματίζουν ομοιοπολικές ενώσεις (αν και τα αλογόνα σχηματίζουν ιοντικές ενώσεις με μέταλλα μπλοκ).

Τα στοιχεία του μπλοκ p διακρίνονται από το γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια σθένους τους (τα εξώτατα ηλεκτρόνια τους) βρίσκονται στο τροχιακό p του ατόμου. Το τροχιακό p αποτελείται από έξι λοβώδεις δομές που ακτινοβολούν έξω από ένα κεντρικό σημείο σε ομοιόμορφα απέχουσες γωνίες σχηματίζοντας έναν κύκλο. Το τροχιακό p έχει μέγιστη χωρητικότητα έξι ηλεκτρονίων, γεγονός που εξηγεί γιατί υπάρχουν έξι στήλες στη δομή του μπλοκ p. Τα στοιχεία στη στήλη 13, η πρώτη στήλη του μπλοκ p, έχουν ένα ηλεκτρόνιο p-τροχιακού, ενώ τα στοιχεία στη στήλη 14 έχουν δύο ηλεκτρόνια p-τροχιακά.

d-Block

Το μπλοκ d βρίσκεται στο κέντρο του περιοδικού πίνακα και περιέχει στοιχεία από τις ομάδες 3 έως 12. αρχίζει στην τέταρτη περίοδο και συνεχίζεται μέχρι το τέλος του πίνακα. Δέκα στοιχεία d-block μπορούν να φιλοξενηθούν σε κάθε μία από τις περιόδους που ξεκινούν με την τέταρτη. Τα περισσότερα ή όλα αυτά τα στοιχεία αναφέρονται επίσης ως μέταλλα μεταπτώσεως επειδή οι φυσικές και χημικές τους ιδιότητες εμπίπτουν μεταξύ αυτών των ισχυρά ηλεκτροθετικών μετάλλων των ομάδων 1 και 2 και εκείνων των ασθενώς ηλεκτροθετικών μετάλλων των ομάδων 13 έως 16. Τα μέταλλα μεταπτώσεως αναφέρονται επίσης ως τέτοια επειδή υπάρχουν σε μια μεταβατική ζώνη μεταξύ των έντονα ηλεκτροθετικών μετάλλων των ομάδων 1 και 2 και εκείνων των ασθενώς ηλεκτροθετικών μετάλλων των ομάδων 13 έως 16. Παρά το γεγονός ότι εξακολουθούν να ταξινομούνται ως μέταλλα d-block, η ομάδα 3 και Η ομάδα 12 μερικές φορές δεν ταξινομούνται ως μέταλλα μετάπτωσης, καθώς δεν παρουσιάζουν τα χημικά χαρακτηριστικά που διακρίνουν τα μέταλλα μετάπτωσης, όπως διάφορες καταστάσεις οξείδωσης και ο σχηματισμός έγχρωμων ενώσεων.

Τα στοιχεία στο μπλοκ d είναι όλα μέταλλα και η πλειοψηφία τους περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα χημικά ενεργά ηλεκτρόνια d-τροχίας. Είναι πιθανό ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εμπλέκονται σε χημικούς δεσμούς να κυμαίνεται λόγω της μικρής διαφοράς στην ενέργεια μεταξύ των διαφορετικών ηλεκτρονίων d-τροχίας. Τα στοιχεία d-block έχουν μια τάση να παρουσιάζουν δύο ή περισσότερες καταστάσεις οξείδωσης που διαφέρουν κατά πολλαπλάσια του ενός, το οποίο είναι γνωστό ως το φαινόμενο d-block. Οι πιο συχνά παρατηρούμενες καταστάσεις οξείδωσης είναι +2 και +3.

F-Block

Δεκατέσσερα στοιχεία f-block περιλαμβάνονται σε καθεμία από τις περιόδους από την έκτη έως την ένατη. Σε έναν συμβατικό πίνακα 18 στηλών, το μπλοκ f εμφανίζεται ως υποσημείωση. Ωστόσο, σε έναν πίνακα πλήρους πλάτους 32 στηλών, το μπλοκ f εμφανίζεται στο κέντρο αριστερά του πίνακα. Ενώ αυτά τα μέρη γενικά δεν αναγνωρίζεται ότι αποτελούν μέρος κάποιας συγκεκριμένης ομάδας, ορισμένοι συγγραφείς πιστεύουν ότι αποτελούν μέρος της ομάδας 3. Σε ορισμένους κύκλους, αναφέρονται ως "μέταλλα εσωτερικής μετάπτωσης" επειδή παρέχουν μια μεταβατική γέφυρα μεταξύ των -block και d-block στην 6η και 7η σειρά (περίοδος), με τον ίδιο τρόπο που τα μέταλλα μετάπτωσης d-block χρησιμεύουν ως μεταβατική γέφυρα μεταξύ του s-block και του p-block στην τέταρτη και πέμπτη σειρά.

Τα στοιχεία f-block χωρίζονται σε δύο σειρές, οι οποίες αντιστοιχούν στις περιόδους 6 και 7. Όλα είναι κατασκευασμένα από μέταλλο. f-Τα τροχιακά ηλεκτρόνια είναι λιγότερο ενεργά στη χημεία των στοιχείων f-μπλοκ της περιόδου 6, ενώ συνεισφέρουν:αυτά τα στοιχεία είναι πολύ παρόμοια μεταξύ τους όσον αφορά τις χημικές ιδιότητες. Όταν πρόκειται για την πρώιμη περίοδο 7 στοιχεία f-block, οι ενέργειες του κελύφους 5f, 7s και 6d είναι όλες σχετικά κοντά. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα στοιχεία παρουσιάζουν τόση χημική ποικιλία όση και τα ισοδύναμα μετάλλων μετάπτωσης, κάτι που δεν προκαλεί έκπληξη. Τα επόμενα στοιχεία f-block δρουν με πιο παρόμοιο τρόπο με τα αντίστοιχα της περιόδου 6.

Συμπέρασμα

Το s-block χωρίζεται σε δύο ομάδες:Ομάδα 1 και Ομάδα 2, οι οποίες αποτελούνται από μέταλλα αλκαλίων και μέταλλα αλκαλικών γαιών, αντίστοιχα.

Όλα τα s-στοιχεία, με εξαίρεση το ήλιο, είναι εξαιρετικά αντιδραστικά χημικά.

Από τη δεύτερη περίοδο και μετά, τα μέταλλα του s-block είναι κυρίως μαλακά και έχουν χαμηλές θερμοκρασίες τήξης και βρασμού.

Τα στοιχεία του μπλοκ P αποτελούνται από τις τελευταίες έξι ομάδες στοιχείων του περιοδικού πίνακα, με εξαίρεση το ήλιο, το οποίο δεν περιλαμβάνεται.

Τα στοιχεία του μπλοκ p διακρίνονται από το γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια σθένους τους (τα εξώτατα ηλεκτρόνια τους) βρίσκονται στο τροχιακό p του ατόμου.

Το μπλοκ d βρίσκεται στο κέντρο του περιοδικού πίνακα και περιέχει στοιχεία από τις ομάδες 3 έως 12.

Τα στοιχεία στο μπλοκ d είναι όλα μέταλλα και η πλειοψηφία τους περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα χημικά ενεργά ηλεκτρόνια d-τροχίας.

Τα στοιχεία f-block χωρίζονται σε δύο σειρές, οι οποίες αντιστοιχούν στις περιόδους 6 και 7