化学万花筒:有正八价的元素吗?你知道吗?
回答是肯定的,化学物质中元素的确存在正8价的元素。元素的化合价最高的元素是氙(Xe),其最高价可以达到+8价,例如,氙(Xe)是0族元素,虽然这一族元素很难形成化合物,但是在某些化合物中,如XeO4和高氙酸及其盐氙可以表现为正8价。另外,铂族元素中的钌(Ru)和锇(Os)也可以表现为正8价,如四氧化锇(OsO₄)中的Os,四氧化锌(RuO₄)中的Ru,四氧化氙(XeO₄)和高氙酸盐(XeO₆⁴⁻)中的Xe也都是已知的表现为正8价的元素。尽管这些高化合价并不常见,在中学化学中我们通常遇到的较高化合价是+7价,例如卤族元素(除了氟)可以形成高卤酸HXO4,以及一些过渡金属元素在化合物中也可以呈现+7价,如高锰酸钾KMnO4中的锰(Mn)。
为什么会出现正八价的元素呢?这是由于原子在化合时失去的电子不一定是最外能层的。如,Ru的价电子为4d75s1.在化合时,Ru可以失去4d和5s能级的所有电子,但仍然是稳定结构。氙(Xe)是0族元素,这一族元素很难形成化合物,特别是第二周期的氖(Ne),至今没能制出化合物;而后三个周期的元素,因为d亚层和f亚层使它最外层电子有些松动,从而有可能形成一些化合物,如KrF2,XeO2和XeO4等,其中XeO4中Xe为+8价。理论上,第六周期的氡(Rn)也可以形成+8价化合物,但因为它是半衰期较短的放射性元素,故不在此讨论范围内。总之,学无止境,许多类似的化学知识需要我们进到更高一级的学校学习!