4A族元素(四) The Group 4A ElementsⅣ

化學原理啟迪446

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1.     至少西元前二世紀，人們已經知道鉛的毒性，然而，鉛仍然造成生活安全上的問題。

2.     舉例來說，許多孩童因為吃下含鉛的顏料碎屑，而暴露於鉛的危害之下，有鑑於此，兒童家具不使用含鉛的染料，並且美國許多州禁止室內使用含鉛的塗料。

3.     當酸性食物和飲料裝在鉛釉陶瓷裡，會溶出陶瓷裡的鉛，人們吃下這些食物就會鉛中毒；當酒裝在含鉛的酒瓶中，經過一段時間便會產生有毒的鉛。

4.     四乙基鉛(C2H5)4Pb是汽油的抗震劑，人類廣泛使用四乙基鉛，使本世紀環境的含鉛量大為增加。為了解決鉛污染的問題，美國政府要求用其他抗震劑取代鉛在汽油的作用。鉛的最大用途是製作汽車使用的鉛蓄電池的電極。

5.     在含鉛化合物裡，鉛是＋2和＋4氧化數。鉛(Ⅱ)鹵化物有離子性，因此，我們可設定鉛化合物裡的鉛是Pb²⁺離子。

6.     鉛(Ⅳ)鹵化物只有二種，PbF4和PbCl4，這是因為鉛(Ⅳ)氧化溴離子和碘離子時，會產生鉛(Ⅱ)鹵化物和獨立的鹵素分子：

PbX4→PbX2＋X2

當溫度高於100℃，鉛(Ⅳ)氯化物也會這樣分解。

7.     黃色的一氧化鉛(Ⅱ)，俗稱密陀僧litharge，用於為陶瓷上釉，自然界沒有「二氧化鉛(Ⅳ)」，不過實驗室可製造化學式為PbO1.9氧化鉛，方法是將鉛(Ⅱ)化合物放進鹼性溶液中氧化。

8.     PbO1.9氧化鉛化合物的元素比例不是整數（非量化），是因為晶體結構有缺陷，晶格內有些本來應該填入氧陰離子的位置，沒有氧陰離子。

9.     晶格缺陷lattice defects使二氧化鉛lead(Ⅳ) oxide成為電導體，因為電子可沿著缺失氧離子的洞隙跳躍傳遞，這使二氧化鉛成為鉛蓄電池的電極。

10. 以下為4A族元素的重要反應：

M＋2X2→MX4

注：X2＝任何鹵素分子，M＝鍺或錫。 如果是Pb鉛與鹵素X2反應，會產生PbX2。

M＋2O2→MO2

注：高溫下可進行此反應。M＝鍺或錫。 如果是Pb與O2反應可產生PbO或Pb3O4。

M＋2H^＋→M^2＋＋H2

注：M＝錫Sn或鉛Pb。

n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》