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contração do bloco d

Raio atômico dos elementos dos grupos 2, 13 e 14, demonstrando a "contração do bloco d", especialmente para Ga e Ge.

A contração do bloco d é um termo usado em química para descrever o efeito dos orbitais d completos no 4º período da tabela. Os elementos em questão são Ga, Ge, As, Se e Br. Suas configurações eletrônicas incluem os orbitais d (d10) completamente preenchidos. A contração do bloco d é melhor ilustrada pela comparação entre algumas propriedades dos elementos do grupo de 13 para realçar o efeito sobre o gálio.

Elemento Configuração eletrônica. Soma o 1º e 3º I. Ps kJ/mol Config. eletrôn. M3+ M3+ radius (pm)
Boro, B [Ele] 2s2 2p1 6887.4 [Ele]
De Alumínio, Al [Ne] 3s2 3p1 5139 [Ne] 53.5
Gálio, Ga [Ar] 3d10 4s2 4p1 5521.1 [Ar] 3d10 62
O Índio, Em [Kr] 4d10 52 5 p1 5083 [Kr] 4d10 80
Tálio, Tl [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 5438.4 [Xe] 4f14 5d10 88.5

O gálio pode ser observado como anômalo. O efeito mais óbvio é que a soma dos três primeiros potenciais de ionização de gálio é maior do que a do alumínio, enquanto que a tendência do grupo seria para ele fosse menor. A segunda tabela abaixo mostra a tendência a soma dos três primeiros potenciais de ionização dos elementos B, Al, Sc, Y, La. Sc, Y, La estão no  grupo 3 da tabela e tem três elétrons de valência acima de um gás nobre. Em contraste com o grupo 13, esta sequência mostra uma suave redução.

Elemento Atomic elétron config. Soma o 1º e 3º I. Ps kJ/mol M3+ elétron config. M3+ radius (pm)
Boro, B [Ele] 2s2 2p1 6887.4 [Ele]
Alumínio, Al [Ne] 3s2 3p1 5139 [Ne] 53.5
Escândio, Sc [Ar] 3d1 4s2 4256.7 [Ra] 74.5
Ítrio, Y [Kr] 4d1 52 3760 [Kr] 90
Lantânio, La [Xe] 5d1 6s2 3455.4 [Xe] 103.2

Outros efeitos da contração do bloco d são de que o íon Ga3+ é menor do que o esperado, sendo próximo ao tamanho do Al3+. Cuidados devem ser tomados na interpretação dos potenciais de ionização para o índio e tálio, outros efeitos (e.g. efeito do par inerte) tornam-se cada vez mais importante para os elementos mais pesados no grupo. A causa da contração do bloco d é a fraca blindagem da carga nuclear pelos elétrons nos orbitais d. A camada de valência dos elétrons é mais fortemente atraída pelo núcleo, causando o aumento observado no potenciais de ionização. A contração do bloco d pode ser comparada com a contração dos lantanídeos, que é causada pela falta de blindagem da carga nuclear pelos elétrons que ocupam os orbitais f.

ReferênciasEditar

Verevkin, A.; Pearlman, A.; Slstrokysz, W.; Zhang, J.; Currie, M.; Korneev, A.; Chulkova, G.; Okunev, O.; Kouminov, P.; Smirnov, K.; Voronov, B.; N. Gol'tsman, G.; Sobolewski, Roman (2004). "Ultrafast superconducting single-photon detectors for near-infrared-wavelength quantum communications". Journal of Modern Optics 51 (12): 1447–1458. doi:10.1080/09500340410001670866.