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一酸化鉛と二酸化鉛の酸化力について
同属元素の酸化物について考えるとき、例えば一酸化鉛と二酸化鉛ではどちらがより強い酸化剤といえるのでしょうか。 やはり、原子番号の大きいほうが不安定で酸素を 放出しやすいのでより強い酸化剤といえるのでしょうか。
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両性化合物かどうかとはあまり関係ない気がします…私はですが(笑 一酸化鉛と二酸化鉛では二酸化鉛の方が強い酸化剤です。 なぜかというとnablaさんの言っていることの繰り返しですが、鉛は酸化数2の方が安定だからです。 なぜ酸化数2のほうが安定かというと、鉛は電子配置が[Xe]4f14 5d10 6s2 6p2で、さらに原子番号が高いため不活性電子対効果というもののため6s核の2つの電子が取れにくいからなんです。 不活性電子効果というのは… 「典型元素、特に原子番号の高いものは、不活性電子対といわれる適度に不活性な2個のs電子をもっている。この2個のs電子があたかも内部電子芯のように振舞うため、それらの元素はその最高原子価、すなわち族の番号より2だけ低い酸化状態をとる傾向がある。これを不活性電子対効果という。」 だそうです。 がんばって自分なりにまとめてみてください^^;
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- nabla
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不活性電子対効果。 難しい言葉が出てきましたね。 september9さんが高校生だと想定して書きます。 まずはじめに、高校では電子はL殻M殻…という殻の上をまわっていると習いますが、これらの殻は更に球形のs軌道が1つ、双葉の形のp軌道が3つ、4つ葉型のd軌道が5つ、更に6つ葉(何じゃそれ)型のf軌道が7つ、…というように分かれていて、各軌道には電子が2つずつ入っています。 そして各軌道に幾つずつ入っているかを示すのが、hailさんの書かれた[Xe]4f14 5d10 6s2 6p2です。 (この場合は鉛の電子配置はキセノンと同様の電子配置の上に4f14 5d10 6s2 6p2(4f軌道に14個、5d軌道に10個、6s軌道に2個、6p軌道に2個)と言う形で電子が入っていることを示しています)ちなみに5d軌道というのは内側から数えて5番目のd軌道のことです。 そしてこのように電子が入っているうち最外殻電子となっているのは6s軌道の2つと6p軌道の2つの計4つです。 そして普通ならこの4つともがとれてしまうのですが、s軌道はp軌道よりも原子核の中心近くを通るため、s軌道の2つは簡単に飛んで行くことができなくなっています。 そのため鉛はp軌道の2つだけを放出した酸化数2が安定となっているのです。 かなりごまかした部分もありますがイメージはつかめたでしょうか?
- hail
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ほとんど同じ解答を2つ連続で投稿してしまいました。ごめんなさい^^; 上のほうの解答をみていただけるといいです^^
お礼
回答有難うございました。 以前にも食塩の質問でお世話になったみたいで、本当に有難いです。 s軌道とかは今ちょうどかじりはじめたあたりなので少し辞典とにらめっこしてみます。 大変感謝しております。
- hail
- ベストアンサー率50% (1/2)
両性化合物かどうかとはあまり関係ない気がします…私はですが(笑 一酸化鉛と二酸化鉛では二酸化鉛の方が強い酸化剤です。 なぜかというとnablaさんの言っていることの繰り返しですが、鉛は酸化数2の方が安定だからです。 なぜ酸化数2のほうが安定かというと、鉛は電子配置が[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s²6p²で、さらに原子番号が高いため不活性電子対効果というもののため6s核の2つの電子が取れにくいからなんです。 不活性電子効果というのは… 「典型元素、特に原子番号の高いものは、不活性電子対といわれる適度に不活性な2個のs電子をもっている。この2個のs電子があたかも内部電子芯のように振舞うため、それらの元素はその最高原子価、すなわち族の番号より2だけ低い酸化状態をとる傾向がある。これを不活性電子対効果という。」 だそうです。 がんばって自分なりにまとめてみてください^^;
- nabla
- ベストアンサー率35% (72/204)
鉛は酸化数2が最も安定です。 (なぜ安定なのかというのはちょっと難しい話です) 従って鉛の2価の陽イオンに酸化力はないと考えてよいと思います。
お礼
回答有難うございます。 度々の質問で申し訳ないのですが、もう少し質問させて下さい。 事典を見ると、一酸化鉛は両性化合物と書いてあるのですが、その安定するということと関係があるのでしょうか。
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お礼
回答有難うございました。 イメージは掴めました。詳しい解説で助かりました。 辞典にはd軌道の図までしか載っていなかったのでf軌道では6つ葉というのは新しい発見でした。