Elementos del bloque F en la tabla periódica: Propiedades y descripción general

El bloque F

El bloque f , o sub-capa f, es una parte peculiar de la tabla periódica que recibe muy poca atención pero es muy respetada. Contiene los elementos de la tabla periódica entre los números atómicos 57 – 70 y 89 – 102, que son metales de transición. La transición se refiere a la capacidad de un elemento para perder y ganar electrones. La mayoría de los elementos de la tabla periódica pueden hacer esto, pero no tan fácilmente como los metales de transición.

La tabla periodica

Comprenda que todos los elementos del universo, tal como los conocemos, se enumeran en la tabla periódica de acuerdo con una serie de características diferentes, en particular la masa o el tamaño atómico. La parte superior izquierda de la tabla periódica comienza con los elementos más pequeños, hidrógeno (H), litio (Li) y berilio (Be). La parte inferior derecha termina con los elementos más grandes, xenón (Xe), astato (At) y radón (Rn). El tamaño o la masa está determinada por el número atómico, ubicado sobre el símbolo del elemento. Además, la tabla periódica se divide en ‘bloques’: s, p, d y f. Estos bloques, o subcapas, son parte de la organización electrónica dentro del átomo.

Estructura del átomo

¿De dónde provienen estos términos caparazón, subcapa y orbital? Recuerde que los electrones, protones y neutrones son partículas subatómicas que se unen para formar el átomo. Para imaginar mejor la estructura atómica, imagine el sistema solar en el que vivimos. El sol es el núcleo de este sistema, al igual que los protones y los neutrones son el núcleo del átomo. Los planetas giran y giran alrededor del sol a varias velocidades y trayectorias, dependiendo de su masa, distancia entre sí y distancia del sol.

Fuerzas similares están trabajando en una escala mucho, mucho menor cuando se describen los electrones que rodean el núcleo atómico. En teoría, como lo calculó por primera vez el físico Niels Bohr, los electrones se mueven en órbitas (u orbitales), un término que prefieren los físicos en lugar de subcapas. Cada orbital ocupa diferentes niveles de energía (o capas) que van del 1 al 7.

La estructura orbital de los electrones se calcula usando la probabilidad de que estén en un lugar u otro alrededor del núcleo, dependiendo de la masa del átomo, la distancia de los electrones al núcleo, la velocidad y la energía. Los orbitales s pueden contener hasta 2 electrones, p puede contener hasta 6 electrones, d puede contener hasta 10 electrones y f puede contener hasta 14 electrones. Tenga en cuenta que el bloque f de la tabla periódica se refiere al orbital f (verde), que es parte del orden y nivel de energía de los electrones que rodean el núcleo atómico de estos metales de transición.

Volver a los elementos del bloque F

El bloque f de la tabla periódica contiene dos filas llamadas series. Cada serie tiene su propio nombre y propiedades. Los números atómicos 58 – 70 son los elementos de los metales de transición de la serie de los lantánidos . Estos elementos naturales generalmente se encuentran agrupados y son muy raros, por lo que se denominan elementos de tierras raras . Sus estructuras atómicas son similares entre sí y cada una contiene suficientes electrones de energía suficiente para ocupar el orbital f de la cuarta capa. Por supuesto, diferentes números de electrones en la capa 4f le dan a cada elemento sus propiedades únicas.

Los elementos con números atómicos 89-102 son metales de transición de la serie de actínidos . Hay un elemento que caracteriza a todos los demás elementos de esta serie con los que puede estar familiarizado: el plutonio. Todos los elementos de esta serie son radiactivos y todos menos tres son artificiales. Las estructuras atómicas de estos elementos también contienen electrones con energía suficiente para ocupar también el orbital f, pero en la quinta capa de esta serie.

Resumen de la lección

Entonces, cuando mire una tabla periódica, comprenda que los elementos se enumeran por tamaños de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Los elementos de las filas centrales separados de la tabla son metales de transición de las tierras raras (lantánidos) y elementos radiactivos sintéticos (actínidos) llamados bloque f . Las ubicaciones de los electrones dentro de los orbitales y las capas están determinadas por la probabilidad de su distribución alrededor del núcleo en función de la masa, la distancia, la velocidad y la energía. Los electrones de mayor energía ocupan el orbital f, colocando estos elementos en lo que se conoce como el bloque f de la tabla periódica.