惰性

惰性电子对效应

第六周期的p区元素与前几个周期的p区元素有一个很大的区别：第

六周期的p区元素不易表现出高化合价。这种现象叫做惰性电子对效

应。例如，三价铊具有强氧化性，容易被还原为一价铊；二氧化铅是

非常强的氧化剂，能把盐酸氧化成氯气，能把锰离子氧化成高锰酸根

离子，而一氧化铅则比较稳定；三氯化铊和四氯化铅在50摄氏度就

分解，而四溴化铅和四碘化铅在常温下根本就不存在。

位于化学元素周期表第4.5.6周期的p区元素

Ga,In,Tl;Ge,Sn,Pb;As,Sb,Bi等，有保留低价态，不易形成最高价

的倾向，这叫惰性电子对效应。这种现象跟长周期中各族元素最高价

态与族数相等的倾向是不协调的。即屏蔽效应。

目录

英文名称：effectofinertelectronpair

惰性电子对效应突出的体现在第六周期p区元素中。如Tl,Pb和

Bi较族价物种稳定。Tl,Pb和Bi的氧化物，氟化物表现高氧化态，

而硫化物，卤化物只存在低氧化态。如PbO2,PbF4,PbS和PbI2,而无

PbS2和PbI4;NaBiO3是非常强的氧化剂，而Bi2S3或BiCl3则是氧

化午餐英语怎么说 还原反应的稳定物种；Tl+能在水溶液中稳定存在。这种特性甚至

延伸到单质汞Hg的稳定性。

编辑本段

解释与其内容

对惰性爱情句子 电子对效应的解释很多,据认为均不甚完善.

一、有人认为,在这些族中,随原子半径增大,价轨道伸展马和什么属相最配 范围增

大,使轨道重叠减小;

二、又认为,键合的原子的内层电子增加(4d,4f…),斥力增加,

使平均键能降低.如：GaCl3InCl3TlCl3

平均键能B.E./kJmol-1242206153

三、最近人们用相对论性效应解释6s2惰性电子对效应.

相对论性效应包括三个方面的内容:

（一）旋-轨作用;

（二）相对论性收缩(直接作用);

（三）相对论性膨胀(间接作用).

内层轨道能量下降,外层轨道能量上升。

轻重原子相比,重原子的相对论性效应更为显著,这是因为重原

子的m亦即mC2较大之故。

如内层轨道能量下降,它意味着轨道将人教版六年级下册 靠近原子核,原子核对内

层轨道电子的吸引力增加,电子云收缩,这称为相对论性收缩(直接作

用).这种作用对s,p轨道尤为显著。

相对论性收缩

由于内层轨道产生的相对论性收缩,屏蔽作用增加,使得原子核

对外层电子的吸引减弱,导致外层轨道能级上升,电子云扩散,这意味

着轨道远离原子核.这称为相对论性膨胀(间接作用).相对论性膨胀

一般表现在d,f轨道上。

显然,重原子内层轨道产生的相对论性收缩更为显著,其结果又

直接造成重原子外层轨道产生的相对论性膨胀显著的结果。

较重的Au比Ag有更强的相对论性效应,其6s能级下降幅度大于

Ag的5s。

Au和Ag的异同

由于重原子相对论性收缩更为显著,所以

(1)Au的原子半径(144.2pm)小于Ag(144.4pm);

(2)Au的第一电离势(890kJmol-1)大于Ag(731

kJmol-1),Au是更不活泼的惰性金属;

(3)Au的电子亲合势大于Ag,Au能同Cs,Rb等生成Au豪放的近义词 显负价的

化合物(如CsAu,RbAu),而Ag却无负价(电负性Au2.4,Ag1.9);

(4)Au的化合物的键长比Ag的类似化合物键长短;

由于Au的5d能级的相对论性膨胀(间接作用)大于Ag的4d能

级,因而又可解释:

(6)Au可以形成高价化合物(+3价,+5价),而Ag的高价不稳定;

Au5d→6s跃迁能级差小(2.3eV,1855.1cm-1),

相当于539nm,吸收蓝紫色光,显红黄色;

Ag4d→5s距离较大,吸收紫外光,显银白色;

(7)Au的第二电离势(1980kJmol-1)小于Ag(2074kJmol-1);

(8)颜色:

类似地,Tl,Pb,Bi最高价比In,Sn,Sb火灾隐患 不稳定也完全可以从6s电

子的相对论性收缩得到解释。

推广

上述相对论性效应让子弹飞台词 可以进行推广,特别是对于第5,6周期元素的

物理化学性质的解释,如

①第六周期元素普遍比第五周期元素有更高的氧化数;

②镧系元素最高价数是+4(Ce,Pr,Tb),而锕系元鼻鼾 素有+5,+6(重

元素的膨胀更大)。

第③第④两个现象可用相对论性间接作用(膨胀)使5d,5f能级

上升,比4d,4f更易参与成键来解释。

③6s收缩使汞具有类似于稀有气体的性质(6s2惰性),化学性质

不活泼,常温下为液体,且易挥发；

同理:

④6s收缩使Au具有类似于卤素的性质(负一价);

同第四,五周期过渡元素的性质递变规律相比,第五,六周期重

过渡元素的相似性多于差异性,出现了同族元素性质递变的不连续

性。

如他们的金属单质都不活泼,难与稀酸反应;原子半径和离子半

径非常接近,化学性质非常相似,在自然界中共生,难以分离。

六周期重过渡元素的相似性

对这种不规则性,一般用镧系收缩理论来解释,即由于填充在f

亚层的电子对核电荷不能完全屏蔽,从而使有效核电荷增加,引起原

子半径缩小和电离能增大。

而相对论性效应认为,f电子的不完全屏蔽因素是由于4f和5d

轨道的相对论性膨胀而远离原子核的缘故.第六周期重过渡元素的6s

轨道的相对论性收缩较为显著.这样一来,6s电子受到的屏蔽作用就

比相对论性效应较弱的5s电子受到的屏蔽作用小,原子核对6s电子

的吸引力较大,因而第六周期重过渡公司周年庆活动 元素有较小的原子半径和较大的

稳定性。