私は（高校の）娘の周期表と反応性シリーズに関する質問に答えようとしていますが、私たちはギャップを見つけ続けています私の知識です。
希ガスは完全な外殻を持っていることを示したので、何とも反応しません。そして周期表の反対側にはカリウムとナトリウムがあります。外殻に電子が1つしかないため、反応性が高く、反応性リストの一番上にあります（そして、大きくなるほど反応性が高くなるため、セシウムで遊ぶことはできませんでした。クラス…）
しかし、反応性系列の最下部にある金を調べたところ、最外殻に電子が1つしかないことがわかりました（2-8-18-32- 18-1）。
金を水に落としたときに、なぜ金がカリウムのように泡立たないのかについての簡単な説明はありますか？
（この質問は「どのような特性」と言い換えることができます。各要素のランキングを決定します金属反応性シリーズ？」それが私たちが答えようとしていた最初の質問でした。）
答え
まず、金はします反応します。安定した金合金と金化合物を形成できます。主に他の回答
で説明されている理由により、それは非常に困難です。バルクの金の固体がほとんど反応しない理由は、金は、ほとんどの分子または化学物質が一致しないエネルギーで落下します（つまり、相対論的効果のため）。
Jens K. Norskovによるいくつかの研究の素晴らしい要約はここにあります： http://www.thefreelibrary.com/What+makes+gold+such+a+noble+metal%3F-a017352490
彼らの実験では、彼らは金原子を区別しました。結合を切断して形成し、酸化金などの新しい化合物を簡単に形成します。 2つの性質は関連しています。化合物を作成するには、金原子は他の原子と結合する必要がありますが、隣接する金原子との結合を破壊するまで結合できません。
これは簡潔な説明だと思います。反応には常にこのトレードオフがありますが、金では、新しい化合物の形成で多くのエネルギーを得ることができず、金と金の相互作用が失われます。
もちろん、可能です。 、金を 積極的 試薬（など）と反応させますアクアレジア、$ \ ce {HCl} $と$ \ ce {HNO3} $の3：1混合。
適切に行われた場合、製品は$ \ ce {HAuCl4} $になります。またはクロロ金酸。
回答
相対論的効果の説明金の反応性の欠如。金は十分に重い核を持っているため、電子は光の速度に近い速度で移動して、核に落下するのを防ぐ必要があります。この相対論的効果は、核にかなりの密度がある軌道に適用されます。 sやp軌道など。これらの相対論的電子は質量を獲得し、その結果、それらの軌道は収縮します。これらのsおよび（ある程度）p軌道は収縮します。 ed、dおよびf軌道の他の電子は核からよりよく遮蔽され、それらの軌道は実際に拡大します。
1つの電子を持つ6s軌道が収縮するため、この電子は原子核により強く結合し、他の原子との結合に利用できなくなります。 4f軌道と5d軌道は拡張しますが、完全に満たされているため結合形成に関与できません。これが、金が比較的反応しない理由です。
この背後にある式と数学を確認したい場合（それほど複雑ではありません）ここを参照。同様の議論が水銀の異常を説明していることにも注意してください。プロパティ。
コメント
- 'について話すのはよくありません"相対論的質量"は、存在しない固有のプロパティの変更を意味するためです。'
- 5p軌道が収縮するのはなぜですか？とにかく空であり、さらにコアにノードがあります。
- @Karl $ \ ce {5p} $軌道は金（$ \ ce {5p ^ 6} $）で占められています。 dおよびf軌道とは異なり、s軌道、および程度は低いがp軌道は、原子核の近くにかなりの電子密度を持っています。結果として、それらが核に強く引き付けられるより重い元素では、それらは相対論的速度を達成し、軌道収縮などの他の相対論的効果を経験することができます。 この以前の回答が役立つ場合があります。
- （6pを意味します。申し訳ありません。）ああ、5p6はの[Xe]コアに属しています。金の原子。 6sは大きく収縮し、実際には5pを膨張させるので、同じようなエネルギーになります。つまり、化学に参加することができます。それはあなたがその以前の答えで言うことです。5pが縮小すると言う理由はありませんが、とにかく4f14と5d10をはるかに下回っています。
- @Karl p軌道は、s軌道ほどではありませんが、相対論的効果により縮小します。ここまたは" p軌道の相対論的収縮"のようなグーグルで、いくつかの 提供されるリンク