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氧化性与还原性

为什么金属单质最高价的氧化物对应的化物碱性越强,其还原性越强呢?

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2007-07-27

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    结构决定性质~ 高中化学知识可能不能对此加以解释,所以只是有这个规律而已 金属氧化物的水合物和碱如果看作是金属阳离子和氢氧根离子组成(只是先这么看,其实是错误的,过会做解释),那不难发现,多数碱的水溶性都是比较差的,那么这是什么原因呢?我是这么理解的,由于金属氧离子对OH-的极化作用,使得OH-发生了变形,而变形程度就和水溶性直接挂钩起来,对于离子极化变形的问题我不多做解释,相关知识可以翻看大学结构化学的内容。
    。。简单的说,金属阳离子价态越高,半径越小对对阴离子产生的极化作用越强,而绝大多数难溶碱符合这一条件,比如Al(OH)3,铝离子的半径比同周期的钠离子,镁离子半径来得都要小,因而产生的极化作用也最强,由于离子极化变形的作用,离子键中共价的成分会增加,水溶性也会下降,所以溶解性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。
    。。同样的,过渡金属由于离子半径小,价态高所以极化能力很强,而且拥有18或18+2的电子构型(不完全是),其极化能力尤其强,高中所遇到的绝大多数难溶碱都是过渡金属的碱,甚至多数难溶盐中都能找到他们的身影。
  。。。。。然后解决另一个问题,过渡金属离子有时极化能力太强了,以至于不存在对应的碱,比如Ge(OH)4,这是形式上人们公认的,但实际不存在,而是以GeO2*nH2O的形式存在! 说了半天,楼主大概以为我跑题了,其实真正的内容才要开始。
    。。在高中微观的概念不是很明显,比如说三大强酸,按高中的说法他们都是强电解质,给出H+的能力都是100%,那何来强弱之分?其实,他们的强弱不是在水溶液里比较的,是在冰醋酸这样难以得质子的环境中比较而得,同样,比较碱的时候,首先他是不是一个可溶碱,对于过渡金属来说,情况比较复杂,我不做分析了。
    。那对于可溶碱,就可以从前面所说的找到答案,碱性CsOH>RbOH>KOH>NaOH>Mg(OH)2,这和极化的顺序相吻合,半径最大的Cs极化作用很微弱,所以溶液中的OH-可以不受其害而完好的存在,而在Mg的极化作用下,溶液中的OH-被牢牢的抓住了,解离就变的困难了。
    。。
    也就是说阳离子极化作用越弱,碱性越强,那阳离子极化的强弱是半径越大,电荷越小极化能力越弱,而这个顺序正是金属性强弱的顺序,所以说为什么金属单质最高价的氧化物对应的水化物碱性越强,其金属性越强 注意了,我和楼主所说不同,我用了金属性,而不是还原性!这是不等同的两个概念,还原性顺序和电极电位有关 第一次这样的长篇大论,不敢保证有没有错误,希望大家帮忙看看,有没有错误,加以指正~。

2007-07-26

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升失氧,降得还。 氢氧化物(及碱)的金属正价高,在发生氧化还原时降低为零价,必有物质化学价升高,所以碱中金属正价越高,被还原的物质价态也换上升得高,从而容易被还原为最高价。易把物质还原成高价,还原性就高。

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