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| 重原子的相对论性效应更为显著 | |||
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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。
铅的稳定化合价是+2价因为第六周期后半部分元素是第一部分填满4f轨道的元素,因为4f轨道在原子内层,所以相对于上一周期元素而言原子半径增加不大,但原子质量却增加很多,使得原子有效核电荷数增大,原子对核外的6s电子的引力增大,使得6s电子不易失去,而使其稳定价态是+(n-2),n为其主族序数(铊、铅、铋的稳定价态分别是+1、+2、+3,相应的+3、+4、+5价则是著名的强氧化剂),这就是惰性电子对效应,或叫6s电子的稳定性.
惰性电子对效应。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。
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。
主要还是由于它的核外电子层排布有别于其他C族元素，周期表中就是有这这么一些现在的知识不能解释完全的特殊情况。
目前能用来解释的就是惰性电子对效应。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。
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
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