การหดตัวของบล็อกดี
การหดตัวของบล็อก d (บางครั้งเรียกว่าการหดตัวของสแกนไดด์[ 1 ] ) เป็นคำที่ใช้ในวิชาเคมีเพื่ออธิบายผลของการมีออร์บิทัล d เต็ม ใน ธาตุ คาบที่ 4 ธาตุที่กล่าวถึงคือ แกลเลียมเจอร์มาเนียมอาร์เซนิกซีลีเนียมโบรมีนและคริปตอน การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ ธาตุเหล่านี้รวมถึงออร์บิทัล d ที่เต็มอย่างสมบูรณ์ (d 10 ) การหดตัวของบล็อก d แสดงให้เห็น ได้ดีที่สุดโดยการเปรียบเทียบคุณสมบัติบางอย่างของธาตุหมู่ 13เพื่อเน้นผลกระทบต่อแกลเลียม
| องค์ประกอบ | การจัดเรียงอิเล็กตรอนของอะตอม | ผลรวมของ I.P. ลำดับที่ 1-3 ( กิโลจูล / โมล) | การจัดเรียงอิเล็กตรอนM 3+ | รัศมี M 3+ (pm) [1] |
|---|---|---|---|---|
| โบรอน , บี | [ เขา ] 2s 2 2p 1 | 6887.4 | [ เขา ] | |
| อะลูมิเนียม , อัล | [ Ne ] 3s 2 3p 1 | 5139 | [ เน ] | 53.5 |
| แกลเลียม , Ga | [ Ar ] 3d 10 4s 2 4p 1 | 5521.1 | [ Ar ] 3d 10 | 62 |
| อินเดียม , อิน | [ Kr ] 4d 10 5s 2 5p 1 | 5083 | [ Kr ] 4d 10 | 80 |
| ธัลเลียม , Tl | [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1 | 5438.4 | [ Xe ] 4f 14 5d 10 | 88.5 |
จะเห็นได้ว่าแกลเลียมมีความผิดปกติ ผลกระทบที่เห็นได้ชัดที่สุดคือ ผลรวมของศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออน สามค่าแรก ของแกลเลียมสูงกว่าของอะลูมิเนียม ในขณะที่แนวโน้มในหมู่ธาตุอื่นๆ ควรจะเป็นค่าที่ต่ำกว่า ตารางที่สองด้านล่างแสดงแนวโน้มของผลรวมของศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนสามค่าแรกสำหรับธาตุB , Al , Sc , YและLa Sc , YและLaมีอิเล็กตรอนวาเลนซ์สามตัวเหนือ แกนอิเล็กตรอน ของก๊าซเฉื่อยเมื่อเปรียบเทียบกับ ธาตุในหมู่ ที่13ลำดับนี้แสดงให้เห็นการลดลงอย่างราบรื่น
| องค์ประกอบ | การจัดเรียงอิเล็กตรอนของอะตอม | ผลรวมของ I.P. ลำดับที่ 1-3 ( กิโลจูล / โมล) | การจัดเรียงอิเล็กตรอนM 3+ | รัศมี M 3+ (pm) [2] |
|---|---|---|---|---|
| โบรอน , บี | [ เขา ] 2s 2 2p 1 | 6887.4 | [ เขา ] | |
| อะลูมิเนียม , อัล | [ Ne ] 3s 2 3p 1 | 5139 | [ เน ] | 53.5 |
| สแกนเดียม , Sc | [ Ar ] 3d 1 4s 2 | 4256.7 | [ อาร์ ] | 74.5 |
| อิตเทรียม , Y | [ Kr ] 4d 1 5s 2 | 3760 | [ Kr ] | 90 |
| แลนทานัม , ลา | [ Xe ] 5d 1 6s 2 | 3455.4 | [ Xe ] | 103.2 |
ผลกระทบอื่นๆ ของการหดตัวของบล็อก d คือไอออน Ga³⁺ มีขนาดเล็กกว่าที่คาดไว้ โดยมีขนาดใกล้เคียงกับ Al³⁺ ต้องระมัดระวังในการตีความศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนของอินเดียมและแทลเลียมเนื่องจากผลกระทบอื่นๆ เช่นผลกระทบของคู่เฉื่อยจะมีความสำคัญมากขึ้นสำหรับธาตุที่มีน้ำหนักมากในกลุ่มสาเหตุของการหดตัวของบล็อก d คือการกำบังประจุของนิวเคลียสโดยอิเล็กตรอนในออร์บิทัล d ที่ไม่ดี อิเล็กตรอนวาเลนซ์ภายนอกถูกดึงดูดโดยนิวเคลียสอย่างรุนแรงมากขึ้น ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนที่สังเกตได้ การหดตัวของบล็อก d สามารถเปรียบเทียบได้กับการหดตัวของแลนทานัมซึ่งเกิดจากการกำบังประจุของนิวเคลียสโดยอิเล็กตรอนที่อยู่ในออร์บิทัล f ที่ไม่เพียงพอ