contração do bloco d

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.

Referências

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.