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[求助] 铁和铝的活动性

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老铁们,问一个金属活动性强弱的问题,关于铝和铁金属活动强弱,铝的最外层电子数是3,而铁的最外层电子数是2,应该是铁更容易失去电子,为什么铁的活动性比铝弱?不太明白,请大家给解释解释,谢谢。期待你的参与

 

发表于 2023-12-13 21:11:25

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本帖最后由 qugd 于 2023-12-13 21:43 编辑

楼主是在中学的化学知识来讨论金属的活动性,这是一种片面的理解。

元素中的金属活动性,其最外层电子的排布只是影响因素之一,并且不是必要条件,更不是充要条件。影响金属活动性的因素还有第一电离能、电负性、最外层电子与次外层电子的排布特点,电化学势等一些元素的热力学因素。

下面是第四周期副族的元素电子 排列情况
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这些元素的最外层电子 都只是1 个或2 个,但活动性都比铝弱,所以您的问题是的例子不恰当,特别是第八族的几个元素,其活动顺序还有更离谱的,就是周期数越大,元素的活动顺序越差,如铁钴镍是很活泼的金属,但锇铱铂却是非常不活泼的金属,其实铜银金锌镉汞也是如此。


你所用的判断金属活动性的判据本身就不完整不恰当。

 

发表于 2023-12-13 21:35:48

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海阔天空找VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
荣誉会员  |  头衔:  【煤化生产技术人员】
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金属的活动性是指金属与其他物质作用时放出电子的能力。尽管铁(Fe)的最外层电子数是2,铝(Al)的最外层电子数是3,但是决定金属活动性的不仅仅是最外层电子的数量,还要考虑金属原子与最外层电子间的相互作用力,即金属原子核对电子的吸引能力,以及原子内电子排布的情况。

铝是一个活性较高的金属,它位于铁之前的金属活动性序列中。这是因为铝是在周期表中的第三主族元素,电子排布为 \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1\)。铝原子容易失去外层的3个电子形成 \(Al^{3+}\) 离子。虽然失去电子的数量多,但铝原子的有效核电荷较小,外层电子受到的核吸引相对较弱,因此它失去电子的能力相对较强。

另一方面,铁是过渡金属,电子排布为 \(1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6 4s^2\)。由于铁原子核的有效核电荷较大,它的内层 \(3d\) 轨道的电子与核之间的相互作用更强,这使得铁原子失去外层 \(4s\) 轨道上的2个电子的能力不如铝的失电子能力强。

总的来说,金属活动性的强弱是由原子核的电荷数、内层电子的屏蔽效应以及外层电子的能量水平共同决定的。尽管铁比铝的最外层电子少,但是铝的核对外层电子的吸引力较弱,使得它更容易失去电子,因此铝的活动性比铁要强。
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发表于 2023-12-13 22:10:02

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海川硕士二年  |  头衔:  TA未设置 
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这个问题有点偏了,好像大一无机化学教过电子活动的知识。化工专业课主要是工艺工程之类了,特殊专业可能还学这个。化工偏向于基于性质而发展的工程应用技术,与这种底层理论知识重叠少。
从元素周期表看,铝是第三主族,铁是第八副族。副族比主族复杂,一般课程对副族教的不多

 

发表于 2023-12-14 08:52:58

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海川小学6年  |  头衔:  TA未设置 
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谢谢

 

发表于 2023-12-14 09:14:05

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