化学金属离子活动顺序表口诀（C博士专栏）

更多消息，请关注公众号--“康桥电池能源CamCellLab”，接下来我们就来聊聊关于化学金属离子活动顺序表口诀?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

化学金属离子活动顺序表口诀

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导语

C博士专栏 ，专注于电池电化学领域的博士及专家们的专栏。本栏目特邀请公众号“康桥电池能源CamCellLab”的特约撰稿人查尔斯博士，他多年从事电池电化学方面的研究工作。去年他在本公众号开专栏，介绍电池知识，获得很好的反响。今年他开始介绍一些大学化学知识，非常精彩，看内容！

s 和 p 块元素的离子的电子排列

离子键形成的能量理论有助于解释为什么许多离子倾向于具有惰性气体电子构型。例如，钠很容易失去一个电子形成 Na ，其电子构型与 Ne 相同：

尽管晶格能随着离子电荷的增加而增加，但我们从未发现含有 Na2 离子的离子化合物。失去的第二个电子必须来自钠原子的内壳，而从内壳失去电子需要非常大量的能量。晶格能量的增加不足以补偿去除内层电子所需的能量。因此，钠和其他第 1 族金属仅作为 1 离子存在于离子物质中。

类似地，向非金属价壳层添加电子要么是放热的，要么只是轻微吸热的。因此，Cl 原子很容易添加一个电子形成 Cl-，其电子构型与 Ar 相同：

要形成 Cl2-离子，必须将第二个电子添加到 Cl 原子的下一个更高的壳层，这种添加在能量上非常不利。因此，我们从未观察到离子化合物中的Cl2- 离子。因此，我们预计第 1、2 和 13 族的代表性金属的离子化合物分别包含 1 、2 和 3 阳离子，我们通常预计第 15、16 和 17 族的代表性非金属的离子化合物 分别含有 3-、2- 和 1- 阴离子。

过渡金属离子

由于每移除一个连续的电子，电离能都会迅速增加。因此离子化合物的晶格能量通常足够补偿原子中最多三个电子的损失。

因此，我们在离子化合物中发现了带 1 、2 或 3 电荷的阳离子。然而，大多数过渡金属具有三个以上的电子。例如，银具有 [Kr]4d105s1 的电子构型。第 11 族金属（Cu、Ag、Au）通常以 1 离子的形式出现（如 CuBr 和 AgCl）。在形成 Ag 时，失去 5s 电子，留下完全填充的 4d 亚壳。过渡金属通常不会形成具有惰性气体结构的离子。八电子稳定结构规则虽然有用，但其范围明显受到限制。

当从原子形成正离子时，电子总是首先从具有最大值 n 的子壳层中丢失。因此，在形成离子时，过渡金属首先失去价壳的 s 电子，然后是 d 电子。例如，在由具有电子构型 [Ar]3d64s2 的 Fe 形成 Fe2 时，失去了两个 4s 电子，导致形成 [Ar]3d6 构型。去除一个额外的电子得到Fe3 ，其电子构型为[Ar]3d5。

练习题目：

预测通常由 (a) Sr、(b) S、(c) Al 形成的离子。

解：我们必须确定 Sr、S 和 Al 原子最有可能获得或失去多少电子。使用元素在元素周期表中的位置来预测元素是形成阳离子还是阴离子。然后我们可以使用它的电子配置来确定最有可能形成的离子。

(a) 锶是第 2 族的金属，因此形成阳离子。它的电子构型是 [Kr]5s2，因此我们预计两个价电子将失去，从而产生 Sr2 离子。

(b) 硫是第 16 族中的一种非金属，因此倾向于以阴离子的形式存在。它的电子构型（[Ne]3s23p4）比惰性气体构型少两个电子。因此，我们预计硫会形成 S2- 离子。

(c) 铝是第 13 族的金属。因此我们预计它会形成 Al3 离子。