根据元素周期律,同一主族元素随着原子序数的递增,元素的金属性应逐渐增强。但是,根据金属活动顺序表可知,锡的金属活动顺序排在铅的前边。那么锡和铅的金属性到底哪一个强呢?
元素的金属性是指元素的气态原子失去电子的性质,主要用第一电离能来量度,第一电离能越小,则元素的金属性越强。查有关化学数据手册可知,锡的第一电离能为7.34eV,而铅的第一电离能为7.42eV,故锡的金属性应比铅强。金属活动顺序表是以实验事实为依据编写的,金属活动性除了与第一电离能有关外,还与金属离子的水和能、水和离子在水中的迁移速率等有关。不管从哪个角度比较,都是锡的金属性比铅强。
这样一来,就出现了事实与现阶段所学理论不相符合的现象。其实,这是周期律中“镧系收缩”规律(将来可在基础无机化学中学到)在发挥作用。因为铅位于周期表中第六周期,第六周期中由于镧系15种元素的存在,使得后边的元素原子半径显著减小。元素的金属性、非金属性都是核电荷数和原子半径分别对元素原子得失电子的影响的综合结果。而这两者是一对矛盾。从锡到铅,原子半径的增大所起的作用(使原子失电子能力增强)减弱,而核电荷数增大所起的作用(使原子失去电子能力减弱)依然如故。所以,就出现了锡在铅的上方,反而金属性比铅强的情况。
元素的金属性是指元素的气态原子失去电子的性质,主要用第一电离能来量度,第一电离能越小,则元素的金属性越强。查有关化学数据手册可知,锡的第一电离能为7.34eV,而铅的第一电离能为7.42eV,故锡的金属性应比铅强。金属活动顺序表是以实验事实为依据编写的,金属活动性除了与第一电离能有关外,还与金属离子的水和能、水和离子在水中的迁移速率等有关。不管从哪个角度比较,都是锡的金属性比铅强。
这样一来,就出现了事实与现阶段所学理论不相符合的现象。其实,这是周期律中“镧系收缩”规律(将来可在基础无机化学中学到)在发挥作用。因为铅位于周期表中第六周期,第六周期中由于镧系15种元素的存在,使得后边的元素原子半径显著减小。元素的金属性、非金属性都是核电荷数和原子半径分别对元素原子得失电子的影响的综合结果。而这两者是一对矛盾。从锡到铅,原子半径的增大所起的作用(使原子失电子能力增强)减弱,而核电荷数增大所起的作用(使原子失去电子能力减弱)依然如故。所以,就出现了锡在铅的上方,反而金属性比铅强的情况。