- Explique o que são elementos de transição e elementos de transição interna (lantanídeos e actinídeos), destacando suas características e aplicações.
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que são elementos de transição (bloco d) e elementos de transição interna (lantanídeos e actinídeos, bloco f), destacando suas principais características (configuração eletrônica, estados de oxidação, propriedades físico-químicas) e aplicações típicas. Para isso vamos usar conceitos de configuração eletrônica na tabela periódica, propriedades de complexos metálicos, magnetismo e usos tecnológicos.
Passo 2
Definição de elementos de transição
Elementos de transição são aqueles do bloco d da tabela periódica, ou seja, do grupo ao
, cuja forma elementar ou algum dos seus íons apresenta elétrons no subnível d incompletamente preenchido. A configuração eletrônica geral é
Elementos de transição são aqueles do bloco d da tabela periódica, ou seja, do grupo
onde
é o número quântico principal da camada externa. Exemplos:
-
: -
: -
:
Passo 3
Principais características dos elementos de transição
. Múltiplos estados de oxidação próximos uns dos outros (por exemplo, ferro:
e
).
. Formam complexos coloridos devido a transições eletrônicas
-
.
. Tendem a ser bons condutores de calor e eletricidade e apresentam propriedades magnéticas (dia-, paramagnetismo ou ferromagnetismo).
. Atuam como catalisadores em muitas reações (p.ex.
em reforming,
no processo Haber).
Passo 4
Definição de elementos de transição interna
Elementos de transição interna são os dois grupos de metais do bloco f, inseridos abaixo da tabela principal:
Elementos de transição interna são os dois grupos de metais do bloco f, inseridos abaixo da tabela principal:
- Lantanídeos (número atômico
– ), com elétrons no subnível . Configuração típica: - Actinídeos (número atômico
– ), com elétrons no subnível . Configuração típica:
Passo 5
Principais características dos lantanídeos e actinídeos
- Apresentam forte contração dos raios iônicos ao longo da série (contração dos lantanídeos), afetando química e tamanhos atômicos.
- Lantanídeos são quase todos trivalentes (
), paramagnéticos e usados em materiais magnéticos e phosphorescentes. - Actinídeos exibem mais complexidade de estados de oxidação (
a ), radioatividade e aplicações nucleares.
Passo 6
Aplicações típicas
- Elementos de transição:
, , em ligas e ímãs permanentes;
, como catalisadores em refinarias;
em fiação elétrica e tubulações. - Lantanídeos:
em ímãs de alta energia (ímãs de neodímio-ferro-boro);
, em fósforos para tela de TV e LED. - Actinídeos:
e como combustíveis e armas nucleares;
em detectores de fumaça.
Resposta
Elementos de transição são metais do bloco d com subnível d parcialmente preenchido em pelo menos um estado de oxidação, exibindo múltiplos estados redox, cores de complexos, propriedades magnéticas e funcionam como catalisadores. Elementos de transição interna (lantanídeos e actinídeos) fazem parte do bloco f, têm elétrons em orbitais
ou
, apresentam contração de raio iônico, múltiplos estados de oxidação (mais complexos nos actinídeos) e são usados em ímãs permanentes, fósforos, combustíveis nucleares e detectores de fumaça.