Σημαντικές ενώσεις στοιχείων d Block

Τα στοιχεία d-block είναι εκείνα που έχουν ένα ατελώς γεμάτο d-υποκέλυφος στη χαμηλότερη ενεργειακή τους κατάσταση ή στην πιο σταθερή κατάσταση οξείδωσης.

Είναι επίσης γνωστά ως στοιχεία μετάβασης.

Το υποκέλυφος (n-1) d περιλαμβάνεται στα μερικώς γεμάτα υποκέλυφος.

Στο πιο απομακρυσμένο κέλυφος, όλα τα στοιχεία μπλοκ d έχουν περίπου τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων.

Ως αποτέλεσμα, έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες.

Ο σχηματισμός κράματος, το υψηλό σημείο τήξης, η πυκνότητα, οι ατομικές και ιοντικές ακτίνες και οι τυπικές μεταλλικές ιδιότητες είναι μεταξύ των φυσικών ιδιοτήτων των στοιχείων d block. (n-1) (d0-10) Το n(s1-2) αντιπροσωπεύει την ηλεκτρονική διαμόρφωση των στοιχείων d-block. Τα στοιχεία d-block μπορούν να είναι σταθερά είτε σε μισογεμάτο τροχιακό είτε σε πλήρως γεμάτο τροχιακό.

Το μπλοκ d, που αναφέρεται επίσης ως μέταλλα μετάπτωσης, βρίσκεται μεταξύ των μπλοκ s και p. Αυτά τα στοιχεία έχουν το όνομα d μπλοκ στοιχεία επειδή το τελευταίο ηλεκτρόνιο αυτών των στοιχείων εισέρχεται στο τελευταίο d υποκέλυφος. Αναφέρονται ως στοιχεία μετάπτωσης επειδή παρουσιάζουν μια αλλαγή από ιοντικά μέταλλα υψηλής αντίδρασης στο μπλοκ s σε μη ομοιοπολικά μέταλλα στο μπλοκ p.

Η εξωτερική ηλεκτρονική διαμόρφωση του στοιχείου μπλοκ d δεν αλλάζει.

Ανεξάρτητα από αυτό, ένα ηλεκτρόνιο προστίθεται στο προτελευταίο φλοιό έως ότου το d-υποφλοιό φτάσει στο μέγιστο όριο.

Ορισμένες ιδιότητες των στοιχείων d-block

• Δραστικότητα:Καθώς μετακινούμαστε από την επάνω αριστερή προς την κάτω δεξιά γωνία του μπλοκ d, οι ηλεκτραρνητικότητα αυξάνονται συνολικά, οι πυκνότητες και η ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα αυξάνονται και οι ενθαλπίες ενυδάτωσης κατιόντων μετάλλων μειώνονται σε μέγεθος.
• Ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται καθώς μειώνεται η ενέργεια ενεργοποίησης του αντιδρώντος. Αυτή η πτώση προκαλείται από τον καταλύτη, ο οποίος πιθανότατα αλλάζει τη διαδρομή αντίδρασης.
• Εκτός από το πρώτο και το τελευταίο μέλος της σειράς, όλα τα μεταβατικά στοιχεία παρουσιάζουν διάφορες καταστάσεις οξείδωσης.
• Από τα στοιχεία της πρώτης μεταβατικής σειράς στις ομάδες των μεταβατικών στοιχείων, το μέγεθος των ατόμων και των ιόντων αυξάνεται. Κάθε φορά που προστίθεται ένα νέο κέλυφος, το ατομικό και ιοντικό μέγεθος αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω.
• Σε στερεά ή υγρή τους κατάσταση, η πλειονότητα των ενώσεων μετάλλων d-block είναι έγχρωμες.

Σημαντικές ενώσεις στοιχείων D-block

Ακολουθούν ορισμένες σημαντικές ενώσεις στοιχείων d-block:

• Θειικός σίδηρος FeSO4.7H2O (Πράσινο βιτριόλι) :Βρίσκεται στη φύση ως χαλκός και είναι επίσης γνωστό ως hara Kasis. Το χρώμα του άνυδρου και ενυδατωμένου FeSO4 είναι πράσινο και λευκό. Είναι ισόμορφο με το άλας Epsom, το MgSO4.7H2O και το ZnSO4.7H2O.

Διαλύοντας το απόβλητο Fe σε αραιωμένο H2SO4 από τα απόβλητα του Kipp, τα οποία περιέχουν θειικό σίδηρο καθώς και λίγο ελεύθερο H2SO4, το τελευταίο εξουδετερώνεται με σκραπ σιδήρου, με αποτέλεσμα FeSO4 και υδρογόνο.

Ως αποτέλεσμα της επίδρασης του αέρα και του νερού στους σιδηροπυρίτες. Ο απόβλητος σίδηρος χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του H2SO4 από το διάλυμα και τη μείωση του Fe2(SO4)3 σε FeSO4.

Ιδιότητες FeSO4.7H2O :

• • Όταν ανοιχτοί πράσινοι κρύσταλλοι FeSO4 εκτίθενται στον αέρα, χάνουν νερό και γίνονται καφέ λόγω οξείδωσης.
  • Όταν θερμαίνεται στους 300°C, παράγει άνυδρο FeSO4, το οποίο, όταν θερμαίνεται περαιτέρω, παράγει Fe2O3 και SO2.
  • Αποχρωματίζει το οξειδωμένο υπερμαγγανικό κάλιο και γίνεται όξινο πράσινο διχρωμικό (αναγωγικό χαρακτήρα).
• Οξείδιο του σιδήρου, Fe2O3 :
  • Μπορεί να βρεθεί στη φύση ως αιματίτης.
  • Το Fe2O3 είναι μια κόκκινη σκόνη που είναι αδιάλυτη στο νερό και δεν επηρεάζεται από τον αέρα ή το νερό.
  • Έχει αμφοτερικές ιδιότητες και αντιδρά με οξέα και αλκάλια.
  • Η2, η C και το CO το μειώνουν σε σίδηρο.
  • Στη διαδικασία της Bosch, χρησιμεύει ως καταλύτης στην οξείδωση του CO σε CO2.
• Χλωριούχος σίδηρος, FeCl3 : 
  • Με τη διάλυση του σιδήρου, του Fe(OH)3 ή του οξειδίου του σιδήρου σε αραιό HCl, μπορεί να παραχθεί ένυδρο χλωριούχο σίδηρο (FeCl3.6H2O).
  • Το άνυδρο FeCl3 παράγεται όταν το Fe αντιδρά με το ξηρό Cl2.
  • Το άνυδρο αλάτι είναι μια κίτρινη ένωση που είναι υγρή και εξαιρετικά διαλυτή στο νερό.
  • Όταν θερμαίνεται, παράγει FeCl2 και Cl2. Λόγω της υδρόλυσης, το υδατικό του διάλυμα είναι όξινο.
• Πενταϋδρικός θειικός χαλκός(II) ή μπλε βιτριόλη, CuSO4.5H2O
  • Έχει 5 μόρια νερού κρυστάλλωσης, τα οποία μπορούν να αφαιρεθούν όλα με θέρμανση για να δώσουν άχρωμο CuSO4.
  • Το οξείδιο του χαλκού παράγεται όταν θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία. Το ιώδιο σχηματίζεται όταν διασπώνται τα διαλυτά ιωδίδια.
  • Είναι ένας ηλεκτρολύτης που χρησιμοποιείται στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση χαλκού, την ηλεκτροτυποποίηση και τη διύλιση.
  • Χρησιμοποιείται σε δεξαμενές και πισίνες για να κρατήσει μακριά τα ζιζάνια.
  • Είναι ένα μυκητοκτόνο γνωστό ως μείγμα Bordeaux, το οποίο είναι ένας συνδυασμός CuSO4 και σβησμένου ασβέστη Ca(OH)2.
  • Το άνυδρο CuSO4 χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό υγρασίας σε οργανικά υγρά όπως αλκοόλη, αιθέρας και ούτω καθεξής.
• Διχρωμικό κάλιο (K2Cr2O7) : 
  • Το οξινισμένο K2Cr2O7 οξειδώνει ιωδίδια σε ιώδιο, σουλφίδια σε θείο, άλατα κασσιτέρου (II) σε κασσίτερο (IV) και άλατα σιδήρου (II) σε σίδηρο (IV), επειδή τα διχρωμικά άλατα νατρίου και καλίου είναι ισχυρά οξειδωτικά (III).
  • Για την εκτίμηση των Fe2+ και I- με χρήση ογκομετρικής ανάλυσης.
  • Στη βιομηχανία δέρματος, η βυρσοδεψία χρωμίου.
  • Στη φωτογραφία, καθώς και στη σκλήρυνση μεμβράνης ζελατίνης.
• Νιτρικός άργυρος, AgNO3 : 
  • Ο νιτρικός άργυρος παράγεται με την αντίδραση του αργύρου με αραιό νιτρικό οξύ και στη συνέχεια με εξάτμιση του διαλύματος για να κρυσταλλωθεί.

3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO ↑ + 2H2O

• • Το AgNO3 μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη δημιουργία αλογονιδίων αργύρου για χρήση στη φωτογραφία.
  • Για την παραγωγή μελανιών και βαφών μαλλιών.
  • Τόσο στην ποιοτική όσο και στην ποσοτική έρευνα.

Συμπέρασμα

Τα στοιχεία d-block είναι εκείνα που έχουν ένα ατελώς γεμάτο d-υποκέλυφος στη χαμηλότερη ενεργειακή τους κατάσταση ή στην πιο σταθερή κατάσταση οξείδωσης. Είναι επίσης γνωστά ως στοιχεία μετάβασης. Στο πιο απομακρυσμένο κέλυφος, όλα τα στοιχεία μπλοκ d έχουν περίπου τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων.

Ως αποτέλεσμα, έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες.

Ο σχηματισμός κράματος, το υψηλό σημείο τήξης, η πυκνότητα, οι ατομικές και ιοντικές ακτίνες και οι τυπικές μεταλλικές ιδιότητες είναι μεταξύ των φυσικών ιδιοτήτων των στοιχείων d block. Σε αυτό το άρθρο έχουμε δει μερικές σημαντικές ενώσεις στοιχείων d-block όπως FeSO4.7H2O, Fe2O3, AgNO3 και την παρασκευή, τις ιδιότητες και τις χρήσεις τους.