Ιδιότητες των στοιχείων F Block

Τα στοιχεία f-block ανήκουν στην κατηγορία των στοιχείων εσωτερικής μετάβασης. Συγκεκριμένα, ανήκουν στις δύο σειρές – lanthanoids ή σειρά 4f, και actinoids ή σειρά 5f. Τα λανθανοειδή και τα ακτινοειδή έχουν μια συγκεκριμένη τοποθέτηση στον περιοδικό πίνακα λόγω των διαμορφώσεων ηλεκτρονίων τους. Αυτός είναι ο λόγος που ανήκουν στην κατηγορία των στοιχείων εσωτερικής μετάβασης. Αυτό το άρθρο προσπάθησε να εξετάσει συγκεκριμένες ιδιότητες των στοιχείων f-block και στις δύο σειρές.

Ιδιότητες των στοιχείων f-block

• τα στοιχεία f-block είναι πολύπλοκα και βαρέα μέταλλα.
• Έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού.
• Τα στοιχεία f-block εμφανίζουν διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης.
• Σχηματίζουν έγχρωμα ιόντα.
• τα στοιχεία f-block ενδέχεται να σχηματίζουν σύνθετες ενώσεις.
• Οι μοναδικές ιδιότητες των στοιχείων f-block είναι η αντιδραστικότητα των ακτινιδών.
• τα μέρη f-block έχουν επίσης μαγνητικές ιδιότητες.
• Όταν αυξάνεται ο ατομικός αριθμός των στοιχείων του μπλοκ f, το ατομικό τους μέγεθος μειώνεται.
• Επιπλέον, τα ηλεκτρόνια τους γεμίζουν τα τροχιακά (n-2)f.
• Μία από τις βασικές ιδιότητες των στοιχείων f-block είναι ότι είναι εξαιρετικά ηλεκτροθετικά. Είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικά.

Τώρα που έχουμε μια επισκόπηση των ιδιοτήτων των στοιχείων f-μπλοκ, ας τις κατανοήσουμε λεπτομερώς μελετώντας τις ιδιότητες των δύο σειρών στοιχείων f-μπλοκ. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, αυτές οι δύο σειρές αρλανθανοειδή και ακτινοειδή.

Ιδιότητες των στοιχείων f-block (Σειρά Lanthanide)

Ηλεκτρονική διαμόρφωση

Όλα τα τριθετικά ιόντα της σειράς lanthanoid έχουν ηλεκτρονική διαμόρφωση 4fn. Εδώ, το n μπορεί να είναι από τον αριθμό 1 έως το 14. Επίσης, τα τρι-θετικά ιόντα έχουν την πιο σταθερή κατάσταση οξείδωσης σε σύγκριση με άλλες λανθανίδες.

Ατομικά μεγέθη, Ιονικά μεγέθη

Το μοναδικό χαρακτηριστικό της σειράς λανθανοειδών είναι η μείωση των ατομικών και ιοντικών μεγεθών τους. Αυτή η ιδιότητα των στοιχείων f-block ονομάζεται συστολή λανθανοειδών. Υπάρχει μια αξιοσημείωτη μείωση του μεγέθους όταν αυξάνεται ο ατομικός αριθμός. Επιπλέον, λόγω της συστολής των λανθανοειδών, το Zr και το Hf εμφανίζονται μαζί στη φύση. Ως εκ τούτου, γίνεται δύσκολο να τα χωρίσετε μεταξύ τους.

Κατάσταση οξείδωσης

Τα La(II) και Ln(III) είναι πιο κυρίαρχα στη σειρά λανθανιδών από άλλα. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης ιόντα +2 και +4 αλλά λιγότερο συχνά. Συχνά υπάρχουν σε στερεά και υγρά διαλύματα.

Γενικά χαρακτηριστικά των Λανθανίδων

Ακολουθούν ορισμένες γενικές ιδιότητες των στοιχείων f-block του λανθανίδη:

• Οι λανθανίδες είναι όλες ασημί-λευκές ουσίες. Είναι μαλακά μέταλλα και αμαυρώνουν πολύ γρήγορα.
• Όλες οι λανθανίδες έχουν τυπική μεταλλική δομή. Ως εκ τούτου, είναι επίσης καλοί αγωγοί. Μεταφέρουν τόσο ηλεκτρισμό όσο και θερμότητα.
• Η πυκνότητα αλλάζει ελαφρώς μαζί με τη σειρά.
• Πολλά τρισθενή ιόντα της σειράς των λανθανοειδών σχηματίζουν έγχρωμα ιόντα. Αυτά τα έγχρωμα ιόντα υπάρχουν σε υδατικά διαλύματα.

Ιδιότητες των στοιχείων f-block (Σειρά Ακτινίδης)

Αυτή η σειρά στοιχείων f-block περιέχει δεκατέσσερα στοιχεία. Αυτά κυμαίνονται από Th έως Lr. Η μοναδική ιδιότητα της σειράς ακτινιδών είναι η ραδιενεργή φύση της.

Διαμόρφωση ηλεκτρονικών

Η ηλεκτρονική διαμόρφωση των στοιχείων ακτινίδης είναι 7s2. Έχουν επίσης μεταβλητή πληρότητα και μπορούν να είναι 5f και 6d υποκελύφη. Υπάρχουν παρατυπίες στην ηλεκτρονική διαμόρφωση του ακτινοειδούς. Αυτές οι ανωμαλίες είναι παρόμοιες με τις ανωμαλίες των λανθανοειδών.

Ιονικά μεγέθη

Οι ιοντικές ακτίνες των ακτινιδών μειώνονται με την αύξηση του ατομικού αριθμού των ακτινοειδών καθώς κινούμαστε κατά μήκος της σειράς σε έναν περιοδικό πίνακα. Αυτή η ιδιότητα της ακτινίδης ονομάζεται συστολή ακτινοειδών.

Καταστάσεις οξείδωσης

Καθώς τα 5d, 6f και 7s έχουν συγκρίσιμες ενέργειες, υπάρχει ένα εξαιρετικό εύρος καταστάσεων οξείδωσης στη σειρά ακτινιδών. Οι ιδιότητες των στοιχείων f-block της σειράς ακτινιδών αποτελούνται γενικά από μια κατάσταση οξείδωσης +3. Επιπλέον, υπάρχει υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης σε στοιχεία του πρώτου μισού της σειράς.

Γενικά χαρακτηριστικά των ακτινιδών

• Η εμφάνιση των ακτινοειδών είναι αργυρή. Ωστόσο, έχουν ποικιλία στις δομές τους.
• Έχουν ακανόνιστες μεταλλικές ακτίνες.
• Είναι εξαιρετικά αντιδραστικά.
• Έχουν πιο πολύπλοκες μαγνητικές ιδιότητες σε σύγκριση με τις λανθανίδες.

Συμπέρασμα

Οι ιδιότητες των στοιχείων f-block υπάρχουν και μπορούν να μελετηθούν σε δύο σειρές. Αυτές οι σειρές είναι λανθανοειδείς και ακτινοειδείς. Το κύριο χαρακτηριστικό των στοιχείων f-block είναι ο τρόπος με τον οποίο συστέλλονται. Αυτές οι συσπάσεις είναι συγκεκριμένα- λανθανοειδής συστολή και συστολή ακτινοειδών. Τα στοιχεία f-block είναι βαρέα μέταλλα με υψηλά σημεία τήξης και βρασμού και τείνουν να σχηματίζουν έγχρωμα ιόντα και σύνθετες ενώσεις. Επιπλέον, οι καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων f-block είναι μεταβλητές.