Bloco D E F Da Tabela Periodica

Introdução

O grupo d da tabela periódica compreende os metais de transição, localizados na parte central da tabela, formando os grupos 3 ao grupo 12. Estes metais possuem características particulares, destacando-se principalmente a capacidade de formar compostos coloridos, sendo, por isso, muito utilizados na área da pigmentação. O fato de formarem compostos coloridos está justamente na presença de orbitais d, na sua maioria, semi-preenchidos, causando transições dentro deste orbital.

O grupo f corresponde aos lantanídeos e actinídeos, classificados à parte na tabela periódica, devido ao grande número de elementos, mas pertencem ao período 6 e período 7, respectivamente. Possuem seu(s) elétron(s) mais energético(s) no orbital f.

Os metais do bloco d

Os metais do bloco d, em geral, possuem vários estados de oxidação. O autor J.D. Lee, em seu livro Química Inorgânica não tão Concisa, apresenta uma tabela (tabela 18.5, pág. 329) na qual apresenta os diferentes estados de oxidação para os elementos do primeiro período. Esta tabela apresenta um formato de pirâmide:

Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

Estrutura eletrônica d1s2 d2s2 d3s2 d5s1 d5s2 d6s2 d7s2 d8s2 d10s1 d10s2

Estados de oxidação I I

II II II II II II II II II II

III III III III III III III III III

IV IV IV IV IV IV IV

V V V V V

VI VI VI

VII

Tabela 1 - Estados de oxidação dos metais do primeiro período do bloco d.

Este formato de pirâmide se deve à forma de preenchimento dos subníveis nos átomos e também ao tamanho dos átomos. Do escândio ao manganês, o aumento no número de estados de oxidação se deve ao aumento regular no número de elétrons adicionados ao subnível d. Assim, o número de elétrons que podem se envolver na ligação também aumenta regularmente:

Escândio (Sc) - d1s2 ▁(↿⇂) ▁(↿ ) ▁ ▁ ▁ ▁

s d

O escândio possui dois possíveis estados de oxidação. O estado de oxidação II aparece quando somente os elétrons s participam da ligação. Quando também o elétron d participa da ligação, o estado de oxidação é III.

Titânio (Ti) - d2s2 ▁(↿⇂) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁ ▁ ▁

s d

O titânio apresenta três possíveis estados de oxidação. O estado de oxidação II aparece quando somente os elétrons s participam da ligação. O estado de oxidação III, quando os elétrons s e um dos elétrons d se envolvem na ligação, e o estado de oxidação IV, quando os elétrons s e os dois elétrons d estão envolvidos.

Vanádio (V) - d3s2 ▁(↿⇂) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁ ▁

s d

O vanádio possui quatro possíveis estados de oxidação. O estado de oxidação II ocorre quando apenas os elétrons s participam da ligação. O estado de oxidação III ocorre quando os dois elétrons s e um elétron d participam da ligação, o estado de oxidação IV, quando os elétrons s e dois elétrons d se envolvem na ligação, e o estado de oxidação V, quando os dois elétrons s e os três elétrons d participam da ligação.

Cromo (Cr) - d5s1 ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ )

s d

No cromo, a distribuição eletrônica não é regular, e o subnível s possui somente um elétron, já que o preenchimento uniforme do subnível d é energeticamente favorável em comparação com o preenchimento total do subnível s. Assim, o cromo possui cinco estados de oxidação. O estado de oxidação I ocorre quando apenas o elétron s se envolve na ligação. O estado de oxidação II, quando o elétron s um dos elétrons d se envolvem na ligação. O estado de oxidação III, quando o elétron s e dois dos elétrons d estão envolvidos. O estado de oxidação IV ocorre quando o elétron s e três elétrons d participam da ligação. O estado de oxidação V, quando o elétron s e quatro elétrons d participam. Já no estado de oxidação IV, o elétron s e todos os cinco elétrons d se envolvem na ligação.

Manganês (Mn) - d5s2 ▁(↿⇂ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ )

s d

No manganês, existem também seis possíveis estados de oxidação, porém, diferente do cromo, que possui estado de oxidação I, o manganês possui estado de oxidação VII, já que possui 2 elétrons s. No estado de oxidação II, somente os elétrons s participam da ligação. No estado de oxidação III, os elétrons s e um elétron d se envolvem na ligação. No estado de oxidação IV, os elétrons s e dois dos elétrons d estão envolvidos. No estado de oxidação V, os elétrons s e três elétrons d estão envolvidos. No estado de oxidação VI, os dois elétrons s e cinco dos elétrons d participam da ligação. No estado de oxidação VII, os elétrons s e todos os cinco elétrons d estão envolvidos na ligação.

Do ferro até o zinco, a diminuição do tamanho dos átomos faz com que a tendência dos elétrons a participarem da ligação diminua. Assim, regularmente, um elétron deixa de estar disponível para se envolver na ligação, e, portanto, o número de estados de oxidação diminui.

Ferro (Fe) - d6s2 ▁(↿⇂ ) ▁(↿⇂ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ ) ▁(↿ )

s d

O ferro apresenta cinco estados possíveis de oxidação. O estado de oxidação II ocorre com a participação apenas dos elétrons s.