惰性电子对效应与周期律( 二 )


原子轨道能级交错现象 , 不是一成不变的 , 有些书中认为在21号元素钪以后 , 出现如4s能级高于3d等等的情况 。人们在这方面的观点有些混乱 。
我想 , 电子的电离顺序应该与填充顺序相反 , 其实先电离的就是d电子 , 而s电子根本就没有参与化学键的形成 , 只不过由于d电子的电离 , 减少了对里面电子的压缩力 , s电子演化为d电子或者(n-2)f电子 , 而(n-2)f电子演化为d电子 , 因此 , 好像是s电子电离了 。
也有一些人认为惰性电子对效应与钻穿效应有关 , 认为s电子的钻穿效应比p的钻穿效应强 , 因此更加稳定 。但是也不能说明(n-1)d电子钻穿效应小 , 能级高 , 为什么不参与形成化学键的问题 。
还有人从热力学来解释 , 但是热力学是事物性质的结果而非原因
元素金属性对化学键的影响 , 金属元素有用最少电子形成多个金属共价键的能力 , 用最少的价电子参与导电作用 , 有容易形成离子化合物的趋向 , 而且很难失去多个电子 , 更容易失去尽可能少的电子 , 因此元素从非金属向金属元素的演化 , 化学键的性质也从共价键向离子键转化 , 而离子化合物往往是低价态的 , 高价往往具有共价性质 , 故容易形成低价态 , 降低了多电子参与形成化学键的因素 。
随着过渡元素的出现 , 原子半径逐渐减小 , 第一电离能逐渐增大 , 到第二副族锌、镉、汞时出现极值 , 接着突然出现转折点 , 原子半径突然大幅度增大 , 第一电离能突然大幅度变小 , 正是p电子出现的缘故;表明电子轨道能级发生了较大分化 , 这是产生惰性电子对的主要原因 。因此 , 不论惰性电子对是s电子或者是d电子 , 都是元素原子结构演化的必然结果 , 如果演化没有成为惰性电子对 , 反而是不正常了 , 那将没有过渡元素的存在了 。
因此 , 从这里我们应该受到启发 , 对于元素周期律的认识不能只是机械的解读 , 应该加以辩证的认识 , 才能深入了解事物的内在规律 。


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