"AiChemi(愛化學(xué))"公眾號專注于中學(xué)生學(xué)化學(xué)、考化學(xué)、用化學(xué),這里有他山之石,可助您一臂之力,李老師歡迎您的到來。 元素的金屬性通常是指元素的氣態(tài)原子失去電子的能力。非金屬性則是指元素的氣態(tài)原子獲得電子的能力。而元素的原子失去電子或獲得電子的能力都是相對的,因此,元素的金屬性和非金屬性也是相對的。元素的氣態(tài)原子失去電子的傾向通常用電離能來衡量。電離能是指處于基態(tài)的氣態(tài)原子生成氣態(tài)陽離子所需要的能量。元素的原子電離能越小,表示氣態(tài)時越容易失去電子,即該元素在氣態(tài)時金屬性就越強(qiáng)。 金屬活潑性是指金屬單質(zhì)在水溶液中生成水合離子的傾向大小,亦即金屬活潑性大小,它是用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來衡量的。它不僅與金屬的電離能有關(guān),而且還與金屬的升華熱和電離后金屬離子水合能有關(guān)。因?yàn)楸憩F(xiàn)溶液中金屬活潑性的失電子過程,包含金屬原子的電離,所以一般說來,元素金屬性越強(qiáng),金屬活潑性就越強(qiáng),就越容易與水或酸反應(yīng),金屬元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性就越強(qiáng)。 ①概念不同: 金屬性是指氣態(tài)金屬原子失去電子的能力,是元素的性質(zhì),對象是元素;而金屬活潑性則是指金屬單質(zhì)在水溶液中形成水合離子傾向的大小,是金屬單質(zhì)的性質(zhì),對象是金屬單質(zhì)。 ②判斷方法不同:金屬性可以通過分析金屬原子的電子層結(jié)構(gòu)(即電子層、原子半徑、最外層電子數(shù))來判斷金屬性的強(qiáng)弱,其它判定方法參見下面附錄一。而金屬活潑性除了與原子結(jié)構(gòu)及電離能有關(guān)以外,還與水合能、升華能有關(guān),標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值(參見下面附錄二)就是這幾方面綜合的結(jié)果。 ③衡量角度及表現(xiàn)形式不同:金屬性是從微觀角度得出的關(guān)于金屬原子的性質(zhì)。而金屬活潑性則是從熱力學(xué)始末態(tài)宏觀的角度得出金屬單質(zhì)在水溶液中的性質(zhì),它是定量衡量金屬活潑性強(qiáng)弱的尺度。我們平時所使用的金屬活動順序表,就是金屬活潑性的一種表現(xiàn)形式,它是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值由低到高的順序排出來的。 ④分析、討論兩者的環(huán)境不同:金屬性是在氣態(tài)情況下討論的;金屬活潑性是在水溶液中進(jìn)行分析的。 ⑤適用范圍不同:金屬性只應(yīng)用于利用元素周期表來判斷元素的金屬性的變化規(guī)律及其金屬最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱,即金屬性越強(qiáng),其最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性就越強(qiáng)。而金屬活潑性應(yīng)用于討論水溶液中金屬單質(zhì)還原性能強(qiáng)弱。例如:利用金屬活潑性可判斷金屬能否從水中或非氧化性酸中置換出氫,金屬在鹽溶液中置換的方向和在一般情況下,電解質(zhì)溶液中金屬離子的放電次序等等。參考文獻(xiàn):中國化學(xué)會第四屆全國中學(xué)化學(xué)教學(xué)研討會2004安徽合肥,朱大超,金屬性和金屬活潑性的聯(lián)系與區(qū)別附錄一:元素金屬性判定方法
附錄二:最常用元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢簡表標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值應(yīng)用方法 每對標(biāo)準(zhǔn)電極電勢越高,高價物質(zhì)的氧化性越強(qiáng),對應(yīng)低價物質(zhì)還原性越弱;標(biāo)準(zhǔn)電極電勢越低,高價物質(zhì)的氧化性越弱,對應(yīng)低價物質(zhì)還原性越強(qiáng)。
而H+/H2的電極電勢被規(guī)定為0,正值代表高價物氧化性高于H+、低價物還原性低于H2,負(fù)值代表高價物氧化性低于H+、低價物還原性高于H2 。 比如金屬活動性順序表與之符合:Fe2+/Fe -0.447、H+/H2 0.000、Cu2+/Cu 0.153,即強(qiáng)還原性物質(zhì)先消耗Cu2+再消耗H+最后才是Fe2+(氧化性:Cu2+>H+>Fe2+),而強(qiáng)氧化性物質(zhì)先消耗Fe再消耗H2最后才是Cu(還原性:Fe>H2>Cu)。
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