Blokovi periodnog sustava

Širina bloka proizlazi iz kapaciteta podljuske

Podljuska s ima 1 orbitalu i prima 2 elektrona, p ima 3 orbitale i 6 elektrona, d ima 5 orbitala i 10 elektrona, a f ima 7 orbitala i 14 elektrona. Zato su karakteristične širine blokova 2, 6, 10 i 14 stupaca.

Općenito je broj orbitala 2ℓ + 1, a elektronski kapacitet 2(2ℓ + 1). Kvantni brojevi tako izravno određuju arhitekturu periodnog sustava.

Koje podljuske odgovaraju blokovima

Blok s odgovara ponajprije popunjavanju ns, blok p — np, blok d — obično (n−1)d, a blok f — obično (n−2)f. Perioda 4 zato počinje s 4s, prolazi kroz 3d i završava s 4p.

Podljuska d zato nema isti n kao broj periode, a f je pomaknuta za dvije vrijednosti n. To je posljedica energetskog redoslijeda podljuski, a ne grafičkog izbora.

Kako blokovi grade duljine perioda

Perioda 1 popunjava samo 1s i ima 2 elementa. Periode 2 i 3 popunjavaju s i p pa imaju po 8. Periode 4 i 5 dodaju deset mjesta bloka d i imaju po 18 elemenata.

Periode 6 i 7 mogu uključiti još četrnaest mjesta bloka f, pa duga forma može imati 32 položaja. Redovi lantanoida i aktinoida crtaju se ispod samo zato da tablica ostane kompaktna.

Položaj pomaže čitati konfiguraciju

Sumpor je u periodi 3 i četvrtom stupcu bloka p, pa je njegov vanjski obrazac 3s²3p⁴. Kalcij je u periodi 4, drugom stupcu s: [Ar]4s². Skandij započinje seriju 3d: [Ar]3d¹4s².

U bloku p skupine 13–18 približno odgovaraju obrascima ns²np¹ do ns²np⁶. U bloku d veza sa skupinom manje je izravna jer se zauzeća ns i (n−1)d mogu preuređivati.

Helij pokazuje granicu jedne klasifikacije

Helij ima konfiguraciju 1s², pa prema elektronskom obrascu odgovara s. Kemijski ipak ima zatvorenu ljusku i ponaša se kao plemeniti plin, zbog čega je smješten iznad neona u skupini 18.

Periodni sustav zato istodobno kodira elektronsku strukturu i kemijsku sličnost. Ta se dva principa uglavnom podupiru, ali nisu potpuno jednaka klasifikacija.

Blok nije etiketa kemijskog ponašanja

Blok p sadrži metale, polumetale i nemetale, pa sama oznaka p ne predviđa metalni karakter. U bloku d bliske energije ns i d omogućuju više oksidacijskih stanja i bogatu koordinacijsku kemiju.

U bloku f elektroni 4f slabo zasjenjuju rastući nuklearni naboj, što uzrokuje lantanoidnu kontrakciju i utječe i na elemente 5d. Blokovi su karta elektronske strukture, a ne zatvorene kategorije svojstava.

Riješeni primjeri

1. Zašto blok d ima 10 stupaca?

2. Selen

3. Helij