Общая характеристика. Степени окисления

К р-металлам, наиболее применяемым на практике, относятся алюминий, олово и свинец. Электронная конфигурация валентного слоя Al: s²p¹, поэтому для него характерна ст.ок. +3. Олово и свинец проявляют ст.ок. +2 и +4, однако для Sn более устойчива +4, а для Pb – +2. Кроме того, значение потенциала ионизации атома свинца (несмотря на больший радиус) выше, чем олова. В IVА подгруппе при переходе от 5-го периода (т.е. от олова) к 6-му (к свинцу) заряд ядра (Z) возрастает очень резко – на 32 единицы, а случае s-элементов при аналогичном переходе – лишь на 18 единиц. Дополнительный прирост Z (на 14 единиц) объясняется тем, что при движении по периоду от бария к таллию заполняется не только d-подуровень (это d-Э от La до Hg), но и впервые дополнительно четырнадцатью электронами заселяются семь f-орбиталей (это f-элементы от церия до лютеция).

Резко возросший заряд ядра сильнее притягивает электроны, вследствие чего дополнительно сжимаются (становятся меньше по размерам) атомы р-элементов 6-го периода, в том числе и свинца. А поскольку такое явление произошло в результате заполнения f-подуровня, то оно называется f-сжатием.

Именно в результате f-сжатия атом Pb отдает е труднее, чем Sn; особенно s-электроны (при окислении до +4), т.к. они расположены ближе к ядру, чем р- е, из-за чего гораздо сильнее испытывают на себе столь резко возросшее притяжение ядром. Этим и объясняется бóльшая устойчивость свинца (II), чем Pb(IV); а у олова – наоборот. Поэтому и в земной коре Sn и Pb присутствуют в ст.ок.: +4 (SnO₂) и +2 (PbS), как наиболее для них стабильных.

Дата добавления: 2015-07-25