Verschil tussen D-blokelementen en overgangselementen

Belangrijkste verschil - D Block Elements vs Transition Elements

De meeste mensen gebruiken de twee termen, d blokelementen en overgangselementen, vaak uitwisselbaar. Dit komt omdat ze aannemen dat alle d-blokkeerelementen overgangselementen zijn, aangezien de meeste d-blokelementen overgangselementen zijn. Niet alle blokelementen van d zijn echter overgangselementen. Het belangrijkste verschil tussen d-blokkeerelementen en overgangselementen is dat d blokelementen hebben ofwel volledig of onvolledig gevulde d orbitalen terwijl overgangselementen onvolledig gevulde d orbitalen hebben, tenminste in één stabiel kation dat ze vormen.

Key Areas Covered

1. Wat zijn D-blokelementen
      - Definitie, eigenschappen, voorbeelden
2. Wat zijn overgangselementen
      - Definitie, eigenschappen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen D-blokelementen en overgangselementen
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Aufbau-principe, d Blok, Diamagnetisch, Ferromagnetisch, Metaalbanden, Orbitalen, Paramagnetisch, Overgangselementen

Wat zijn D-blokelementen

D Block Elements zijn chemische elementen met elektronen die zijn gevuld met hun d-orbitalen. De eerste vereiste voor een element om een ​​blokelement te zijn, is de aanwezigheid van d-orbitalen. Elementen met ten minste één elektron in hun d orbitalen worden gecategoriseerd als d-blokelementen. Het d-blok van het periodiek systeem bevindt zich tussen het s-blok en het p-blok.

Een belangrijk feit over d-blokelementen is dat ze d orbitalen hebben die gedeeltelijk of volledig gevuld zijn met elektronen. Volgens het Aufbau-principe vullen elektronen orbitalen volgens de stijgende volgorde van de energieën van orbitalen. Met andere woorden, elektronen vullen de ns-orbitaal voor het vullen van de (n-1) d-orbitaal. Dit komt omdat de energie van ns orbitaal lager is dan (n-1) d orbitaal. In elementen van de eerste rij van het periodiek systeem vullen elektronen eerst de 4s-orbitaal voordat de 3d-orbitaal wordt gevuld.

Figuur 1: De locatie van het D-blok in het periodiek systeem der elementen

Maar er zijn ook enkele uitzonderingen. Hoewel het energieniveau lager is, vullen soms elektronen de orbitalen met de meest stabiele elektronenconfiguratie. Bijvoorbeeld ns¹nd¹⁰ configuratie is stabieler dan ns²nd⁹. Dat komt door de stabiliteit van de volledige vulling van de d-orbitalen. Dergelijke twee voorbeelden worden hieronder getoond.

Chromium (Cr) = [Ar] 3d⁵4s¹

Koper (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4s¹

Figuur 2: Koper (Cu) heeft één elektron in 4s-orbitaal en 10 elektronen in 3d-orbitaal

Alle blokelementen van d zijn metalen. Ze vertonen zeer hoge smeltpunten en kookpunten dankzij hun sterke metaalverbindingen. De afname van de atomaire radii is gering in vergelijking met die van s- en p-blokelementen. Bovendien zijn de dichtheden erg hoog vanwege de metaalachtige aard. Vanwege de aanwezigheid van d-elektronen vertonen d-blokelementen variabele oxidatietoestanden.

Wat zijn overgangselementen

Transitie-elementen zijn chemische elementen die onvolledig gevulde d-orbitalen hebben, tenminste in één stabiel kation dat ze vormen. De meeste overgangselementen hebben onvolledige d-orbitalen in hun atomen en de meeste van hen vormen kationen met ongepaarde elektronen in d-orbitalen. Weinig van dergelijke voorbeelden worden hieronder getoond.

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

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

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

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

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

Er zijn een aantal blokelementen van d die niet worden beschouwd als overgangselementen. Dit komt omdat ze geen kationen vormen met onvolledige d orbitalen. Soms kan het normale atoom ongepaarde D-elektronen hebben, maar het enige stabiele kation dat ze vormen, kan onvolledige d-orbitale vulling hebben (Ex: Scandium). Followings zijn voorbeelden.

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

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

Alle overgangselementen behoren tot het blok d van het periodiek systeem. Overgangselementen zijn metalen en zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur. De meeste van hen vormen kationen met variabele oxidatietoestanden. De complexen die worden gevormd door het opnemen van overgangsmetalen zijn erg kleurrijk.

Figuur 3: Kleurrijke complexen gevormd door overgangselementen

Deze overgangsmetalen hebben katalytische eigenschappen. Daarom worden ze gebruikt als katalysatoren in chemische reacties. Vrijwel alle overgangselementen zijn paramagnetisch of ferromagnetisch vanwege de aanwezigheid van hoge aantallen ongepaarde elektronen.

Relatie tussen D-blokelementen en overgangselementen

• Alle overgangselementen zijn d-blokelementen, maar niet alle blokelementen van d zijn overgangselementen.
• Bijna alle overgangselementen bevinden zich in het blok d van het periodiek systeem
• Beide hebben zeer hoge smeltpunten en hoge kookpunten.
• De meeste D-blokelementen en alle overgangselementen zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur. 

Verschil tussen D-blokelementen en overgangselementen

Definitie

D Block Elements: D-blokelementen zijn chemische elementen met elektronen die worden gevuld naar hun d-orbitalen.

Overgangselementen: Transitie-elementen zijn chemische elementen die onvolledig gevulde d-orbitalen hebben, tenminste in één stabiel kation dat ze vormen.

kationen

D Block Elements: D-blokelementen kunnen al dan niet onvolledig gevulde d orbitalen in hun kationen hebben.

Overgangselementen: Overgangselementen hebben in essentie onvolledig gevulde d orbitalen in hun stabiele kationen.

kleuren

D Block Elements: D-blokelementen kunnen al dan niet kleurrijke complexen vormen.

Overgangselementen: Overgangselementen vormen altijd kleurrijke complexen.

Magnetische eigenschappen

D Block Elements: Sommige d-blokkeerelementen zijn diamagnetisch, terwijl andere paramagnetisch of ferromagnetisch zijn.

Overgangselementen: Alle overgangselementen zijn paramagnetisch of ferromagnetisch.

Fysieke eigenschappen

D Block Elements: Sommige d-blokkeerelementen zijn geen vaste stoffen bij kamertemperatuur (Mercurius is een vloeistof) maar andere d-blokkeerelementen zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur.

Overgangselementen: Alle overgangsmetalen zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur.

Conclusie

Hoewel d-blokelementen en overgangselementen vaak als hetzelfde worden beschouwd, is er een verschil tussen d-blokelementen en overgangselementen. Alle overgangselementen zijn d blokelementen. Maar alle blokelementen van d zijn geen overgangselementen. Dit komt omdat alle d-blokkeerelementen niet ten minste één stabiel kation kunnen vormen met onvolledige d-orbitale vulling om een ​​overgangsmetaal te worden.

Referenties:

1. "D-block-elementen". D-Block-elementen, eigenschappen van overgangsmetalen [email protected] N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 20 juli 2017. 
2. Helmenstine, Anne Marie. "Waarom worden overgangsmetalen overgangsmaterialen genoemd?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 20 juli 2017. 
3. "Transition metal." Transition metal - New World Encyclopedia. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 20 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Periodiek systeem 2" door Roshan220195 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Electron shell 029 Copper - no label" Door [[commons: User crap]] (origineel werk van commons: Gebruiker: Greg Robson) - (CC BY-SA 2.0 uk) via Commons Wikimedia
3. "Gekleurde overgangsmetaal-oplossingen" De Benjah-bmm27 verondersteld (gebaseerd op auteursrechtclaims) (Dominio público) via Commons Wikimedia