金屬活動性和元素金屬性的區(qū)別

羅井林

教學(xué)人教版高一《化學(xué)》“物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律”一課，在學(xué)習(xí)元素的金屬性和非金屬性時(shí)，會和常見金屬的活動性順序聯(lián)系起來。值得注意的是，這是兩個(gè)不同的概念，尤其是第三周期的Na 、Mg、 Al元素的金屬性逐漸減弱，又恰巧和常見金屬的活動性順序：K、Ca、Na、Mg、Al……相同，這使得許多教師、學(xué)生誤把它們二者混為一談，以至造成知識上的混亂而影響學(xué)生的發(fā)展。如對于Zn和Fe，Sn和Pb等的活潑性和金屬性的不同，未能引起應(yīng)有的發(fā)現(xiàn)、重視或?qū)Χ卟患訁^(qū)別，不知其所以然。在金屬活動順序中，活潑性Sn>Pb，Zn>Fe；在元素周期表中，金屬性Pb>Sn，F(xiàn)e>Zn。兩者并不矛盾。

元素的金屬性是指元素原子在氣態(tài)時(shí)失去電子的能力。原子的第一電離能是元素的金屬性的一種衡量尺度。氣原子失去一個(gè)電子形成+1價(jià)氣態(tài)陽離子時(shí)所需要消耗的能量，這個(gè)能量叫原子的第一電離能。金屬的電離能越大，元素的金屬性越弱，失去電子的能力越弱；金屬的電離能越小，金屬性越強(qiáng)，失去電子的能力越強(qiáng)。在一個(gè)族中，從上向下隨原子半徑增大，外層電子逐漸離核更遠(yuǎn)，原子的第一電離能逐漸減小。例如:堿金屬Li（126）、Na（120）、K（102）、Rb（98）、Cs（91）[括號內(nèi)的數(shù)值表示元素原子的第一電離能，單位為千卡/摩爾];又如IB族的元素：Cu（180）、Ag（176）、Au（214），由此可以看出，在各族中由上到下，原子的第一電離能逐漸減少，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，所以金屬性Pb>Sn，第IA族下方的銫Cs有最低電離能，是周期系中最活潑的金屬。同理在同一周期中從左到右元素的金屬性逐漸減弱。例如：K（102）、Ca（142）、Sc（153）、Ti（160）、Fe（183）、Zn（218）等。當(dāng)然是金屬性Fe>Zn。

在金屬活動順序中金屬單質(zhì)的活潑性，即金屬單質(zhì)在水溶液中失去電子能力的大小就要用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來比較。金屬的活動性順序并不是按金屬與水或酸反應(yīng)的激烈程度（它是元素金屬性強(qiáng)弱的比較方法）來排列，而是依據(jù)金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的高低來排位的，在水溶液中金屬失去電子能力的大小就要用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的數(shù)值來衡量?；顒有皂樞蛴韶?fù)到正，金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢越低，金屬的活潑性越強(qiáng)，所以金屬的活潑性是：Zn>Fe，Sn>Pb等。

由此我們就容易理解，在金屬活動順序表中，Zn（-0.76）比Fe（-0.44）活潑、Cu（+0.34）比Ag（+0.8）活潑，而在元素周期表中卻有26號Fe（183）的金屬性比30號Zn（218）強(qiáng)（二者處在同一周期內(nèi)），29號Cu（180）的金屬性比47號Ag（176）更弱（二者處在同一主族）等。這也讓我們明白化學(xué)上許多貌似相互矛盾無法解釋的問題，實(shí)際上可能是兩個(gè)不同性質(zhì)的問題，不要混淆。◆(作者單位：江西省井岡山實(shí)驗(yàn)學(xué)校)

□責(zé)任編輯：周瑜芽