Timbal

Dalam senyawa, timbal memiliki dua bilangan oksidasi utama, +2 (sebagai timbal(II)) dan +4 (timbal(IV)). Bilangan oksidasi +4 sangat umum pada unsur golongan IVA. Kelaziman bilangan oksidasi +2 berbeda-beda untuk unsur-unsur golongan IVA: sangat langka pada karbon dan silikon, kadang terjadi pada germanium, dan lazim (tetapi bukan yang paling lazim) pada timah. Namun, pada timbal, bilangan oksidasi +2 lebih sering terjadi dibandingkan +4. Perbedaan ini diakibatkan efek-efek kimia kuantum relativistik, terutama efek pasangan lengai yang terjadi ketika ada perbedaan elektronegativitas yang besar antara timbal dan anion yang diikatnya (seperti oksida, halida atau nitrida), menyebabkan adanya muatan positif besar pada ion timbal. Hal ini lalu menyebabkan kontraksi pada orbital 6s timbal (lebih kuat dibandingkan kontraksi pada orbital 6p-nya), sehingga elektron-elektron 6s menjadi lebih lengai dan tidak mudah terionisasi. Namun,efek pasangan lengai ini kurang efektif pada senyawa yang melibatkan timbal dalam ikatan kovalen, misalnya pada senyawa organotimbal (senyawa dengan ikatan kovalen antara timbal dan karbon). Pada senyawa-senyawa ini, orbital 6s dan 6p berukuran sama dan cenderung berhibridisasi menjadi orbital sp. Karena itu, timbal (seperti halnya karbon) umumnya memiliki bilangan oksidasi +4 pada senyawa organotimbal.