Σημεία τήξης και βρασμού – Στοιχεία d-Block

Το σημείο τήξης και το σημείο βρασμού είναι χαρακτηριστικά μιας ένωσης που καθορίζουν τη συμμετοχή του αριθμού των ηλεκτρονίων από το (n-1)d. Αυτά τα σημεία δείχνουν επίσης τα ηλεκτρόνια που συμμετέχουν σε διατομικούς μεταλλικούς δεσμούς. Όταν προστίθενται περισσότερα ηλεκτρόνια στο μεταλλικό πλέγμα, οι μεταλλικοί δεσμοί γίνονται ισχυρότεροι. Λόγω αυτού του ισχυρού δεσμού, τα στοιχεία d-block έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού. Όταν τήκεται οποιαδήποτε ομάδα στοιχείων, οι μεταλλικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων γίνονται αδύναμοι. Με αυτόν τον τρόπο, τα άτομα που υπάρχουν στον δεσμό μπορούν να κινούνται ελεύθερα και ο δεσμός σπάει εντελώς όταν το σημείο βρασμού φτάσει στο αποκορύφωμά του. Τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού υποδεικνύουν επίσης τις ισχυρές δυνάμεις έλξης μεταξύ των στοιχείων του d-block. Εκτός από τους μεταλλικούς δεσμούς, τα στοιχεία d-block σχηματίζουν επίσης ομοιοπολικούς δεσμούς με άλλα στοιχεία.

Στοιχεία μετάβασης 

Τα μεταβατικά στοιχεία χαρακτηρίζονται ως μερικώς γεμάτα d-τροχιακά στα άτομά τους ή απλά ιόντα. Τα στοιχεία f-block είναι επίσης γνωστά ως μέταλλα εσωτερικής μετάπτωσης, συμπεριλαμβανομένων των λανθανιδών και των ακτινιδίων.

Οι ενώσεις μετάλλων μεταπτώσεως που συνδέονται με τον ψευδάργυρο, το κάδμιο ή τον υδράργυρο είναι γνωστές εδώ και πολύ καιρό. Ωστόσο, μόλις στα τέλη της δεκαετίας του 1960 αναπτύχθηκαν ευρέως εφαρμόσιμες συνθετικές διαδικασίες για τη δημιουργία δεσμών μεταξύ στοιχείων της ομάδας 12 και μετάλλων μετάπτωσης.

Ιδιότητες των στοιχείων D-Block

• τα στοιχεία d-block έχουν υψηλότερες πυκνότητες από τα μέταλλα s-block (ομάδες I και II).
• τα στοιχεία d-block σχηματίζουν παραμαγνητικές ενώσεις, δηλαδή έλκονται ελάχιστα από ένα μαγνητικό πεδίο.
• τα στοιχεία d-block έχουν τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των μετάλλων, όπως ελατότητα, σκληρότητα, στιλπνότητα κ.λπ. 

Υψηλά σημεία τήξης και βρασμού

Στο d-block, όλα τα στοιχεία έχουν υψηλό σημείο τήξης, συνήθως πάνω από 9000 C, στη στερεά τους κατάσταση. Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα, όπως ο ψευδάργυρος, το κάδμιο και ο υδράργυρος. Τα υψηλά σημεία τήξης και βρασμού των στοιχείων d-block βασίζονται γενικά στο πόσο ισχυρός είναι ο μεταλλικός δεσμός μεταξύ των ατόμων τους.

Σε οποιοδήποτε μόριο, ένας μεταλλικός δεσμός περιέχει μεγαλύτερο αριθμό μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Επομένως, ο μεταλλικός δεσμός που υπάρχει είναι ισχυρότερος και το σημείο τήξης ή βρασμού είναι υψηλότερο.

Όταν μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα σε μια μεταβατική σειρά, ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων αυξάνεται μέχρι τη διαμόρφωση d5. Επομένως, η αντοχή των μεταλλικών δεσμών στο d-block αυξάνεται, μαζί με το σημείο τήξης.

Λαμβάνοντας υπόψη την πρώτη μεταβατική σειρά, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το σημείο τήξης αυξάνεται από Sc σε Cr. Στη συνέχεια, το Mn εμφανίζει χαμηλό σημείο τήξης, το οποίο διακόπτει τη σειρά των γεγονότων. Αυτό συμβαίνει επειδή ο μεταλλικός δεσμός είναι αδύναμος σε σύγκριση με τον δεσμό άλλων στοιχείων d-block. Τα τρισδιάστατα ηλεκτρόνια δεν συμμετέχουν σε μεταλλικούς δεσμούς.

Καθώς προχωράμε παρακάτω, τα σημεία τήξης μειώνονται λόγω της μείωσης του αριθμού των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Τα μέταλλα που υπάρχουν στη δεύτερη και τρίτη μεταβατική σειρά έχουν μεγαλύτερες ενθαλπίες ψεκασμού σε σύγκριση με στοιχεία της πρώτης μεταβατικής σειράς. Η ενθαλπία του ψεκασμού αναφέρεται στο μέγεθος της αλλαγής όταν ένας δεσμός σπάει.

Επίσης, τα μέταλλα της 2ης και 3ης μεταβατικής σειράς έχουν συγκριτικά υψηλότερα σημεία τήξης από τα αλληλένδετα στοιχεία της πρώτης μεταβατικής σειράς.

Συμπέρασμα 

Οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων d-block τα ξεχωρίζουν από άλλα στοιχεία λόγω των ξεχωριστών διαμορφώσεων τους. Ωστόσο, οι χημικές τους ιδιότητες μπορούν να διαφοροποιηθούν μόνο με πειράματα για χημική αλλαγή της ουσίας.

Ο χαλκός είναι ένα πολύ γνωστό στοιχείο d-block που έχει χαμηλό σημείο τήξης και βρασμού σε σύγκριση με άλλα στοιχεία επειδή έχει μικρότερο αριθμό ασύζευκτων ηλεκτρονίων. Ο ψευδάργυρος έχει το χαμηλότερο σημείο τήξης και βρασμού στη σειρά 3d επειδή δεν περιέχει ηλεκτρόνια d.

Σχετικές σελίδες

Ειδοποιήσεις JEE	Υλικό μελέτης JEE
Διαφορά μεταξύ JEE	Σημαντικές φόρμουλες JEE
Συμβουλές για τις εξετάσεις JEE	Πλήρες φόρμες JEE
Μέσες τετραγωνικές ταχύτητες ρίζας	Τύπος ακτινωτών και γωνιακών κόμβων
Μαγνητικές ιδιότητες των στοιχείων d-Block	Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius
Η εξίσωση Nernst και οι εφαρμογές της	Θεωρίες γαλακτωματοποίησης