비활성 전자쌍 효과. inert pair effect

비활성 전자쌍 효과. inert pair effect

 

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납(Pb)와 같은 post-전이금속이 화합물을 형성할 때, 최외각 s-오비탈에 존재하는 2개 전자는 이온화되지도 않고 공유되지도 않는 경향성을 비활성 전자쌍 효과라고 한다.

( post-전이금속의 원자가전자 중, 2개 s 전자는 결합에 참여하지 않는다는 말씀. )

The inert pair effect is the tendency of the two electrons in the outermost atomic s-orbital to remain unionized or unshared in compounds of post-transition metals.

 

 

비활성 전자쌍 효과라는 용어는 13~16족 중 무거운 원소에서 원자가보다 2만큼 작은 산화수를 갖는 이온이 더 안정한 현상을 설명할 때 자주 사용된다.

( 13족 원소는 +3가보다 2만큼 작은 +1가 이온이 더 안정하다는 말씀. )

( 14족 원소는 +4가보다 2만큼 작은 +2가 이온이 더 안정하다는 말씀. )

The term inert pair effect is often used in relation to the increasing stability of oxidation states that are two less than the group valency for the heavier elements of groups 13, 14, 15 and 16.

 

 

p-오비탈 전자보다 s-오비탈 전자는 원자핵에 더 가까이에 있다.

---> 그만큼 더 강하게 원자핵에 붙잡혀있다.

---> 그만큼 더 이온화되기 어렵다.

---> 이 때문에 이온이든, 공유든, 결합에 참여하기 어렵다.

---> 이 때문에 s-오비탈 전자 2개를 “inert pair”라고 부른다.

The term “inert pair” was first proposed by Nevil Sidgwick in 1927. The name suggests that the s electrons are more tightly bound to the nucleus and therefore more difficult to ionize.

 

 

비활성 전자쌍 효과는 납(Pb) 등에서 왜 Pb^4+ 뿐만 아니라 Pb^2+ 이온이 존재하는지, 그리고 왜 Pb^4+ 보다 Pb^2+ 화합물이 더 안정한지를 설명해준다.

 

 

[ 출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Inert_pair_effect ]

 

 

▶ Pb의 바닥상태 전자배치: [Xe] 4f^14 5d^10 6s^2 6p^2
▶ Pb의 원자가전자: 6s^2 6p^2
( 설명 https://ywpop.tistory.com/2866 )

 

 

[참고] post-전이금속

주기율표에서 전이금속과 준금속 사이에 위치한 금속 원소.

Post-transition metals are a set of metallic elements in the periodic table located between the transition metals to their left, and the metalloids to their right.

[ 출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Post-transition_metal ]