錫和鉛的金屬性比較

陳宏兆

錫和鉛在元素周期表中同屬第ⅣA主族元素，鉛位于錫的下方。按主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律，從上到下遞變的規(guī)律應(yīng)是鉛比錫的金屬性強(qiáng)；而在金屬活動順序表中，錫卻排在鉛的前面，究竟何者金屬的性更強(qiáng)？要從以下兩方面進(jìn)行分析和闡述。

首先從錫和鉛的主要特征常數(shù)及性質(zhì)來分析。兩者的第一電離能和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢相差不多（見表1）。

在碳族元素中，鍺分族具有金屬性。碳和硅的主要氧化數(shù)為+4，在鍺、錫、鉛中，隨著原子序數(shù)的增大，穩(wěn)定氧化數(shù)由+4變?yōu)?2。

碳族元素的離子型化合物中，碳和硅總是存在于酸根陰離子中，而鍺、錫、鉛卻可以形成+2價的陽離子Ge2+、Sn2+、Pb2+。但鍺和錫的+2氧化態(tài)不穩(wěn)定，而

鉛則是+2氧化態(tài)穩(wěn)定，+4氧化態(tài)不穩(wěn)定，只有氧化數(shù)為+2的鉛化物才是典型的離子化合物。

從該式可以看出，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢不僅取決于反應(yīng)的能量變化ΔH，而且和反應(yīng)的熵變ΔS和溫度T有關(guān)。在通常情況下，由于同類型的反應(yīng)相比較時，TΔS一項差別較小，因此可以粗略地只從能量因素來考慮。然而，僅從能量變化來看影響E的因素也不是簡單的，它和電離能、升華能、水合能及氣態(tài)電子回到金屬板上所放的能量有關(guān)。

該反應(yīng)的ΔH就是離子的生成熱

由于錫和鉛屬同一主族的金屬，其ΔeH相近，引起它們不同的主要原因是前三項的綜合因素。因為Sn4+離子半徑為71 pm，Pb4+離子半徑為84 pm，Sn4+的

離子半徑小于Pb4+的離子半徑。兩者所帶電荷相同，因為Sn4+離子半徑較小，

而Sn4+的水合能大于Pb4+的水合能，從二者的升華能、電離能和水合能這三項能量的綜合考慮，結(jié)果在水溶液中錫的活潑性比鉛大。

（收稿日期：2014-12-15）