Perché i lantanidi e gli attinidi sono separati nella tavola periodica

I lantanidi e gli attinidi sono separati dal resto della tavola periodica, di solito appaiono come file separate in fondo. Il motivo di questo posizionamento ha a che fare con le configurazioni elettroniche di questi elementi.

3B Gruppo di elementi

Quando guardi la tavola periodica, vedrai strane voci nel gruppo di elementi 3B. Il gruppo 3B segna l'inizio degli elementi metallici di transizione. La terza riga del gruppo 3B contiene tutti gli elementi tra l'elemento 57 (lantanio) e l'elemento 71 (lutetano). Questi elementi sono raggruppati e chiamati lantanidi. Allo stesso modo, la quarta riga del gruppo 3B contiene gli elementi tra gli elementi 89 (attinio) e l'elemento 103 (lawrencium). Questi elementi sono noti come attinidi.

La differenza tra il gruppo 3B e 4B

Perché tutti i lantanidi e gli attinidi appartengono al gruppo 3B? Per rispondere a questo, guarda la differenza tra il gruppo 3B e 4B.

Gli elementi 3B sono i primi elementi a iniziare a riempire gli elettroni d shell nella loro configurazione elettronica. Il gruppo 4B è il secondo, dove l'elettrone successivo è posto nella d² conchiglia.

Ad esempio, lo scandio è il primo elemento 3B con una configurazione elettronica di [Ar] 3d₁4s₂. L'elemento successivo è il titanio nel gruppo 4B con configurazione elettronica [Ar] 3d₂4s₂.

Lo stesso vale tra ittrio con configurazione elettronica [Kr] 4d¹5s² e zirconio con configurazione elettronica [Kr] 4d²5s².

La differenza tra il gruppo 3B e 4B è l'aggiunta di un elettrone alla shell d.

Lantanio ha il d¹ elettrone come gli altri elementi 3B, ma il d² l'elettrone non appare fino all'elemento 72 (afnio). In base al comportamento nelle righe precedenti, l'elemento 58 dovrebbe riempire la d² elettrone, ma invece, l'elettrone riempie il primo elettrone a guscio. Tutti gli elementi di lantanide riempiono il guscio di elettroni 4f prima che il secondo elettrone 5d venga riempito. Poiché tutti i lantanidi contengono un 5d¹ elettrone, appartengono al gruppo 3B.

Allo stesso modo, gli attinidi contengono un 6d₁ elettrone e riempire il guscio 5f prima di riempire il 6d² elettrone. Tutti gli attinidi appartengono al gruppo 3B.

I lantanidi e gli attinidi sono disposti di seguito con una notazione nella cellula principale del corpo anziché fare spazio a tutti questi elementi nel gruppo 3B nel corpo principale della tavola periodica.
A causa degli elettroni della shell f, questi due gruppi di elementi sono anche noti come elementi del blocco f.