Μαγνητικές ιδιότητες των στοιχείων D Block

Το d-block καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μεσαίο τμήμα που πλαισιώνεται από το s-block και το p-block.

Οι δομές πλέγματος των μεταβατικών στοιχείων σχηματίζονται από την επανάληψη των μονάδων κελιών.

Η δικτυωτή δομή των μεταβατικών στοιχείων ή των μετάλλων έχει στενά συσσωρευμένες και εξαιρετικά συμμετρικές δομές όπως κυβικό με επίκεντρο το σώμα, κυβικό με επίκεντρο το πρόσωπο και εξαγωνικό στενό παρέμβυσμα.

Οι ιδιότητες της δομής πλέγματος των μεταβατικών στοιχείων εξαρτώνται από το γεωμετρικό μέγεθος, το σχήμα, τη δομή και τη χωρική δομή των κελιών μονάδας. Οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων d-block περιλαμβάνουν σχηματισμό κράματος, υψηλό σημείο τήξης, πυκνότητα, ατομικές και ιοντικές ακτίνες και τυπικές μεταλλικές ιδιότητες.

Η ηλεκτρονική διαμόρφωση των στοιχείων d-block αντιπροσωπεύεται από το (n-1) (d0-10) n(s1-2). Τα στοιχεία μπλοκ D μπορούν να βρουν σταθερότητα σε μισογεμισμένα τροχιακά ή πλήρως γεμάτα πλήρη τροχιακά.

Ιδιότητες στοιχείων d-block

Τα στοιχεία D-block εμφανίζονται κυρίως μεταξύ των ομάδων 3 και 12 στον σύγχρονο περιοδικό πίνακα. Αποτελούν συνολικά 40 στοιχεία, με δέκα στήλες και τέσσερις σειρές που βρίσκονται στον σύγχρονο περιοδικό πίνακα. Αναφέρονται ως «στοιχεία d-block» λόγω των διαμορφώσεων ηλεκτρονίων που γεμίζουν το κέλυφος d στο αυξημένο επίπεδο ενέργειας.

Μια αλλαγή από τα περισσότερα ηλεκτροθετικά στοιχεία s-block στα λιγότερο ηλεκτροθετικά στοιχεία p-block παρατηρείται σε όλα τα στοιχεία D-block. Ξεκινώντας από την τέταρτη περίοδο, διατάσσονται με τη μορφή τεσσάρων διακριτών σειρών 3d, 4d, 5d και 6d.

Τα στοιχεία D-block είναι σημαντικά επειδή τα μαλακά στοιχεία d-block εμφανίζονται ως θειούχα ορυκτά, ενώ τα σκληρά μέταλλα ως οξείδια.

Χαρακτηριστικά των στοιχείων d-block 

Τα γενικά χαρακτηριστικά των στοιχείων d-block είναι:

• Τα μεταβατικά στοιχεία έχουν πολύ υψηλές πυκνότητες σε σύγκριση με τα μέταλλα των ομάδων I και II (s-block).
• Τα στοιχεία D-block σχηματίζουν ενώσεις που είναι γενικά παραμαγνητικές αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις.
• Τα στοιχεία D-block χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κραμάτων με άλλα μέταλλα.
• Τα στοιχεία D-blocks έχουν μεγάλο μέγεθος. γι' αυτό σχηματίζουν ενδιάμεσες ενώσεις με στοιχεία όπως το υδρογόνο, το βόριο, ο άνθρακας και το άζωτο.
• Εκτός από τον υδράργυρο, ο οποίος είναι υγρός σε θερμοκρασία δωματίου, άλλα μεταβατικά στοιχεία έχουν τυπική μεταλλική δομή.
• Γνωρίζουμε ότι εκτός από ορισμένα μέταλλα μετάπτωσης, όλα τα στοιχεία d-block είναι σημαντικά επειδή έχουν τυπικές μεταλλικές ιδιότητες όπως γυαλιστερές επιφάνειες, σκληρότητα, ελατότητα, ολκιμότητα κ.λπ. Οι μεταλλικοί δεσμοί σχηματίζονται λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξωτερικό περίβλημα.

Μαγνητικές ιδιότητες στοιχείων d-block

• Τα περισσότερα από τα μέταλλα μετάπτωσης είναι παραμαγνητικά λόγω της παρουσίας μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων στα (n-1)d-τροχιακά. Ως εκ τούτου, έλκονται εύκολα από το μαγνητικό πεδίο.
• Καθώς ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων αυξάνεται από 1 σε 5, αυξάνεται επίσης η μαγνητική κίνηση και η παραμαγνητική φύση του στοιχείου.
• Τα μεταβατικά στοιχεία που έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια είναι διαμαγνητικής φύσης και τείνουν να απωθούνται από το μαγνητικό πεδίο.
• Το κοβάλτιο και το νικέλιο παρουσιάζουν υψηλό παραμαγνητισμό, όπου επιτυγχάνουν μόνιμες μαγνητικές κινήσεις. Ως εκ τούτου, αναφέρονται ως σιδηρομαγνητικά.
• Ομοίως, ένα στοιχείο που περιλαμβάνει εξ ολοκλήρου ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια δείχνει διαμαγνητισμό. Τείνουν να απωθούνται από το μαγνητικό πεδίο.

Συμπέρασμα 

Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων στη διαμόρφωση ηλεκτρονίων ενός στοιχείου, τόσο μεγαλύτερη είναι η μαγνητική συμπεριφορά. Συνήθως παρατηρείται ότι το ιόν του στοιχείου μετάπτωσης παρουσιάζει παραμαγνητική συμπεριφορά και έλκεται εύκολα από το μαγνητικό πεδίο. Η θέση της πρώτης μεταβατικής σειράς βρίσκεται στον 4ο, 5ο, 6ο και 7ο όμιλο. Περιλαμβάνει ένα έγχρωμο εφέ λόγω μεταφορών d-d προς τα μέσα. Οι ιδιότητες των στοιχείων d-block στις οποίες περιλαμβάνονται οι μαγνητικές ιδιότητες μπορούν να προσδιοριστούν με θεωρίες όπως η κβαντομηχανική.

Είναι δύσκολο να εξηγηθεί εάν μια συγκεκριμένη ένωση είναι παραμαγνητική ή όχι, χωρίς καμία ένδειξη και γεγονότα. Επομένως, υπάρχει η απαίτηση να γίνει η ηλεκτρονική διαμόρφωση και να παρατηρηθεί εάν η διαμόρφωση κατευθύνεται σε ζευγαρωμένα και μη ηλεκτρόνια. Εάν συγκρατεί τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια σε (n-1)d κελύφη, τότε η μαγνητική του συμπεριφορά συμπεραίνεται ότι είναι είτε παραμαγνητική είτε σιδηρομαγνητική.

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	Κύριο και δευτερεύον σθένος
Αντίδραση Reimer-Tiemann	Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius
Επαγωγικά και μεσομερικά εφέ	Στοιχειώδεις και σύνθετες αντιδράσεις