d -блочное сокращение (иногда называемое скандидное сжатие ) - это термин, используемый в химии для описания эффекта наличия полных d орбиталей на период 4 элемента. Рассматриваемые элементы: Ga, Ge, As, Se, Br и Kr. Их электронные конфигурации включают полностью заполненные d-орбитали (d). Сокращение d-блока лучше всего иллюстрируется сравнением некоторых свойств элементов группы 13, чтобы выделить влияние на галлий.
Элемент | Конфигурация атомного электрона | Сумма 1-го - 3-го I.Ps kJ /моль | M конфигурация электрона. | M радиус ( pm) |
---|---|---|---|---|
Бор, B | [He ] 2s 2p | 6887,4 | [He ] | |
Алюминий, Al | [Ne ] 3s 3p | 5139 | [Ne ] | 53,5 |
Галлий, Ga | [Ar ] 3d 4s 4p | 5521.1 | [Ar ] 3d | 62 |
Индий, In | [Kr ] 4d 5s 5p | 5083 | [Kr ] 4d | 80 |
Таллий, Tl | [Xe ] 4f 5d 6s 6p | 5438,4 | [Xe ] 4f 5d | 88,5 |
Галлий может быть аномальным. Наиболее очевидный эффект заключается в том, что сумма первых трех потенциалов ионизации галлия выше, чем у алюминия, тогда как тенденция в группе будет ниже. Во второй таблице ниже показан тренд суммы первых трех потенциалов ионизации для элементов B, Al, Sc, Y, а La. Sc, Y и La относятся к элементам группы 3 и имеют три валентности. электроны над электронным ядром благородного газа . В отличие от элементов группы 13, эта последовательность показывает плавное сокращение.
Элемент | Конфигурация атомного электрона | Сумма 1-го - 3-го I.Ps kJ /моль | M конфигурация электрона. | M радиус ( pm) |
---|---|---|---|---|
Бор, B | [He ] 2s 2p | 6887,4 | [He ] | |
Алюминий, Al | [Ne ] 3s 3p | 5139 | [Ne ] | 53,5 |
Скандий, Sc | [Ar ] 3d 4s | 4256,7 | [Ar ] | 74,5 |
Иттрий, Y | [Kr ] 4d 5s | 3760 | [Kr ] | 90 |
Лантан, La | [Xe ] 5d 6s | 3455,4 | [Xe ] | 103,2 |
Другие эффекты сжатия d-блока заключаются в том, что ион Ga меньше, чем ожидалось, по размеру ближе к Al. Следует проявлять осторожность при интерпретации потенциалов ионизации индия и таллия, поскольку другие эффекты, например эффект инертной пары становится все более важным для более тяжелых членов группы.. Причиной сжатия d-блока является плохая защита заряда ядра электронами на d-орбиталях. Внешние валентные электроны сильнее притягиваются ядром, вызывая наблюдаемое увеличение потенциалов ионизации. Сокращение d-блока можно сравнить со сжатием лантаноида, которое вызвано неадекватной экранировкой заряда ядра электронами, занимающими f-орбитали.