化学家会给很多现象编解释，到底对不对另说，先把学生唬住。铜银金的特殊性也有解释，不过可能因为涉及相对论，所以基础教程里谈的很少（另一个涉及相对论的6s惰性电子对效应可以有不涉及相对论的解释）。[3]总之下面的解释看看就好，它不一定是唯一的解释也不一定是完全正确的。防杠补丁打完……相关解释叫做The Gold Maximum of Relativistic Effects。（一些中文综述里也没有这个词的翻译，不知道有没有什么信雅达的说法，“相对论效应金最大”感觉比较奇怪）
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上图来自Chem. Rev. 1988, 88, 3, 563–594[4]，图中总结了相对论效应对元素性质的影响。这个效应首先在对金元素相对论效应的研究中发现，利用量子化学方法可以计算考虑相对论效应的6s轨道平均半径
做比值后发现Pt、Au和Hg受相对论效应影响异常大，其中金最大。
上面这个图可能有误导性，第六周期是55号元素铯→86号元素氡，后面是第七周期了。再后来发现铜和银有类似的现象，意味着和同一周期的附近的元素相比，铜银金受相对论效应更明显，在化学上表现出反应惰性。为了推广这个解释自然也要有一个配套的“基础解释”，以便有朝一日出现在基础化学教材中，也就是说要编一个不用太多的量子力学知识的定性解释，这个也有，比如：[5]因为它们正处在d轨道全充满电子的边缘上，受到直接和间接的相对论效应的作用最大。（注：直接相对论效应是指电子由于自身相对论效应所导致的收缩和自旋-轨道分裂；间接相对论效应是指内层s、p轨道相对论收缩，屏蔽核电荷的能力增强，导致外层d、f轨道的膨胀，即相对论膨胀。）更详细的解释是：s电子受相对论效应的影响大（参考6s惰性电子对效应中原子轨道正交性相关的解释，即1s收缩会引起ns收缩，但pdf电子不受s轨道正交性的限制，）从IA族（group 1）到IIB族（group 11）最外层基本都是ns¹或ns²，对于它们而言，Z越大，电子运动的平均速率v越大，由于相对论效应，电子的质量更大，波尔半径更小。另一点是IIB族之后np轨道上有电子，效应被削弱。不同的电子组态受相对论效应的影响不同， (n−1)dg−1ns1(n-1)d^{g-1}ns^1(n-1)d^{g-1}ns^1 比 (n−1)dg−2ns2(n-1)d^{g-2}ns^2(n-1)d^{g-2}ns^2 更明显。
图片来自Dependence of Relativistic Effects on Electronic Configuration in the Neutral Atoms of d- and f-Block Elements . DOI：10.1002/jcc.10060[6]更多细节可以参考相关综述：
来自Relativistic Effects in Chemistry: More Common Than You Thought，Annual Review of Physical ChemistryVol. 63:45-64 (Volume publication date May 2012)[7]这篇综述很明显是希望化学教材多讲些相对论的。
来自引文1（这段话里有这个现象的另一种表述：“……the valence-shell relativistic stabilization and contraction show a pronounced local maximum at the coinage metals Cu, Ag, and Au”，大意是铜族元素价层相对论稳定性/收缩局部最大。）中文资料中的介绍：
曹晓燕等，现代化学基础丛书33《相对论量子化学基础》“这个理论不一定是唯一的解释也不一定是完全正确的”是因为有另一个事实，相对论效应影响金>>银>>铜，铜的相对论效应几乎可以忽略。一般估计原子的相对论效应用下面的公式，原子单位下1s电子的平均速度<vr>约等于原子序数Z，光速≈137.
所以相对论效应导致的质量增加：γ=mm0=11−(Z/137)2gamma=frac{m}{m_0}=frac{1}{sqrt{1-(Z/137)^2}}gamma=frac{m}{m_0}=frac{1}{sqrt{1-(Z/137)^2}} Z：铜29，银47，金79，代进去得到：铜：1.047银：1.133金：1.498所以一般不讨论相对论效应对铜和银的影响，这也是说Gold Maximum的原因。我觉得题主的问题和相对论效应有关是受下面这图的影响。
所以前面讲的也是Cu, Ag, Au 等金属受相对论效应的影响局部最大。要否定这个理论应该证明的是铜和锌受相对论效应影响的差异极小。这个理论争议的点是百分之几的影响是否应该被考虑。接受银有相对论效应带来的稳定性的人更多。顺带一提，“金属的电离能越小越活泼”这个似乎理所当然的结论对于铜族和锌族元素是不成立的，银的第一电离能小于铜，镉的也小于锌。这便是基础教材介绍类似结论时总强调讨论范围是主族金属的原因。
https://chem.libretexts.org/Courses/University_of_California_Davis/UCD_Chem_002A/UCD_Chem_2A/Text/Unit_IV%3A_Electronic_Structure_and_Bonding/08%3A_The_Periodic_Table/8.4%3A_Ionization_Energy上面这一点是这个问题的一种解释——“铜银金的金属键更强”的一个依据，评论里有人提到了。讲到金属键强的问题，金元素受相对论效应影响，金属键强是共识，前面中文资料里有具体论述。不过那书上的说法有些激进，类比论的完整论述是：“和碱金属碱土金属不同，受内层d轨道的影响以及越来越强的相对论效应：铜-银-金越来越像卤素锌-镉-汞越来越像稀有气体”我有一点反感这种类比，其实就是想说根据计算和实验结果，这两族元素的d电子影响元素性质，而且ns和(n-1)d之间差距越来越小。看光功能材料的时候刚好又看到这一段，其实不讨论相对论的“d电子影响说”还是挺自洽，即d电子对IB族金属的性质有明显的影响，强烈的金属键形成骨架使得铜银金具有高熔点、良好的延展性和导电性。现在的争议就是铜有没有。
回到主题，铜里百分之几的相对论效应贡献就真的不值得被讨论吗？化学上可能还没到能讨论的地步，但还是有的。[8]
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