有自卑情结的金属
它们像金属一样导电并有光泽,但其成键方向性明显强于d区元素。熔点骤降:镓在30 °C熔化,锡在232 °C熔化,铅在327 °C熔化。
夹在d区和类金属之间的柔软低熔点金属
铝、镓、铟、锡、铅、铋及其邻近元素。它们是金属,但并不出色——比过渡金属更软、更弱、熔点更低,而且顽固地表现出共价性质。它们共同带来了易拉罐、焊料、触摸屏和管道。
在元素周期表中突出显示
每个成员
定义它们的特征
它们像金属一样导电并有光泽,但其成键方向性明显强于d区元素。熔点骤降:镓在30 °C熔化,锡在232 °C熔化,铅在327 °C熔化。
重p区金属通常倾向于采用比其族所暗示的氧化态低两个单位的氧化态,因为最外层的s电子对变得不愿参与成键。铊更偏好+1而不是+3,铅更偏好+2而不是+4——这正是Pb(IV)化合物具有强氧化性的原因。
铝、锌、锡和铅的氧化物会与酸和碱都发生反应。这种介于两者之间的性质,正是位于金属与非金属边界上的元素所应有的表现。
周期性趋势
金属性沿每个族向下增强,沿每个周期从左向右减弱。铝的反应性最高,用途也最广;铋是原子核非常接近稳定的最重元素。
现实世界中的应用
仅次于铁的第二大常用金属:用于飞机、罐头、窗框和输电线。它质轻、耐腐蚀、可无限回收,而之所以便宜只是因为有霍尔-埃鲁电解工艺。
焊料、青铜,以及防止“锡”罐生锈的镀层。给钢镀锡是使食品罐藏成为现实的突破。
电池、辐射屏蔽,以及在历史上从管道到汽油等一切用途。随着人们认识到其毒性,这些用途逐渐被取消。
砷化镓和氮化镓为LED、激光二极管和高频无线电设备提供动力。氧化铟锡是每块触摸屏中的透明导体。
可作为铅在弹丸、焊料和化妆品中的无毒替代品,也是胃药中的活性成分。
处理
铅是一种会在体内累积的神经毒素,不存在安全的暴露水平,尤其对儿童如此。铊的小剂量即可致命,长期以来一直是毒杀者首选的元素。钋具有极强的放射性。相比之下,铝、锡和铋是日常使用中最不易造成麻烦的金属之一。
值得了解
常见问题
这是一个非正式的旧称,反映了它们与过渡金属相比作为金属的表现有多差:更软、更弱、熔点更低,成键时共价性更强。“后过渡金属”是对同一组元素的现代且较少带有评判色彩的称呼。
它确实会腐蚀——而且是瞬间腐蚀。区别在于,氧化铝会形成几纳米厚、致密且附着牢固的薄膜,封闭表面并阻止进一步侵蚀。氧化铁则疏松多孔、容易剥落,从而暴露出下方的新鲜金属。阳极氧化会有意加厚铝的保护层。
严格来说,是的。2003年,人们证实铋-209会发生α衰变,半衰期约为2×10¹⁹年——相当于宇宙年龄的十亿倍。在所有实际应用中,它都可视为稳定的,并且通常被安全地用作铅的替代品。