El “tl; dr” es lo primero, y la respuesta más compleja es lo último:
tl; dr: el silicio tiene un radio atómico más pequeño que el germanio, el estaño o el plomo. Esto conduce a un mayor efecto de protección y a una disminución de la atracción electrostática, y significa que un enlace químico entre oxígeno y silicio será más fuerte que uno entre oxígeno y germanio, estaño o plomo.
La respuesta más compleja: silicio, germanio, estaño y plomo se unen al oxígeno al compartir covalentemente electrones en su capa externa. Hay más capas de electrones totales alrededor del germanio, estaño y plomo que el silicio.
Si: [1s2 2s2 2p6 3s2] completo + 3p2 (cuatro orbitales completos y uno sin llenar)
Ge: [1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10] completo + 4p2 (siete orbitales completos y uno sin llenar)
Sn: [1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10] completo + 5p2 (diez orbitales completos y uno sin llenar)
Pb: [1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10] completo + 6p2 (14 orbitales completos y uno sin llenar)
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Los orbitales no llenos son los que se unen (en nuestro caso, con oxígeno) y se comportan de la misma manera en términos de unión. Sin embargo, la fuerza de los enlaces se debilita a medida que avanzamos por la tabla periódica y tenemos más orbitales completos debajo de los enlaces. Esto sucede porque los orbitales completos protegen los electrones de unión del tirón del núcleo con carga opuesta, y la mayor distancia resulta en una atracción electrostática más débil. Entonces, hay dos factores en juego:
1. Orbitales más completos entre los núcleos y los electrones -> mayor blindaje.
2. Mayor distancia entre los núcleos y los electrones -> atracción electrostática más débil.
Los factores 1 y 2 son más frecuentes en germanio, estaño y plomo que el silicio.
