Relacja ukośna - Diagonal relationship
Przekątnej związek mówi się, że istnieją pomiędzy niektórymi parami ukośnie sąsiednich elementów w drugim i trzecim okresów (20 pierwszych elementów) z tablicy Mendelejewa . Te pary ( lit (Li) i magnez (Mg), beryl (Be) i glin (Al), bor (B) i krzem (Si) itp.) Mają podobne właściwości; na przykład bor i krzem są półprzewodnikami , tworząc halogenki, które są hydrolizowane w wodzie i zawierają kwasowe tlenki.
Organizacja elementów układu okresowego w poziome rzędy i pionowe kolumny sprawia, że pewne relacje są bardziej widoczne ( prawo okresowe ). Poruszanie się w prawo i opadanie układu okresowego ma przeciwny wpływ na promienie atomowe izolowanych atomów. Poruszanie się w prawo w tym okresie zmniejsza promienie atomowe atomów, podczas gdy przesuwanie grupy w dół zwiększa promienie atomowe.
Podobnie, po przesunięciu okresu w prawo, pierwiastki stają się stopniowo bardziej kowalencyjne , mniej zasadowe i bardziej elektroujemne , podczas gdy przy przesuwaniu w dół grupy pierwiastki stają się bardziej jonowe , bardziej podstawowe i mniej elektroujemne . Tak więc, zarówno zejście z kropki, jak i przecięcie grupy przez jeden pierwiastek, zmiany „znoszą się” wzajemnie i często spotyka się pierwiastki o podobnych właściwościach, które mają podobną chemię - wielkość atomu, elektroujemność, właściwości związków (i tak dalej) ) elementów ukośnych są podobne.
Stwierdzono, że chemia pierwiastka z pierwszej grupy (drugi okres) często wykazuje podobieństwa do chemii pierwiastka z drugiej grupy (trzeciego okresu) w kolumnie po prawej stronie układu okresowego. Zatem chemia Li jest podobna do chemii Mg, chemia Be jest podobna do chemii Al, a chemia B jest podobna do chemii Si. Nazywa się to związkami ukośnymi. (Nie jest to tak zauważalne po B i Si.) Przyczyny istnienia związków diagonalnych nie są w pełni zrozumiałe, ale gęstość ładunku jest czynnikiem. Na przykład Li + to mały kation z ładunkiem +1, a Mg 2+ jest nieco większy z ładunkiem +2, więc potencjał jonowy każdego z dwóch jonów jest mniej więcej taki sam. Badanie wykazało, że gęstość ładunku litu jest znacznie bliższa gęstości magnezu niż innych metali alkalicznych. Stosując parę Li – Mg (w temperaturze i ciśnieniu pokojowym):
- W połączeniu z tlenem w standardowych warunkach Li i Mg tworzą tylko normalne tlenki, podczas gdy Na tworzy nadtlenek, a metale poniżej Na tworzą dodatkowo ponadtlenki.
- Li jest jedynym pierwiastkiem z grupy 1, który tworzy stabilny azotek, Li 3 N. Mg, a także inne pierwiastki z grupy 2, również tworzą azotki.
- Węglan, fosforan i fluorek litu są trudno rozpuszczalne w wodzie. Odpowiednie sole grupy 2 są nierozpuszczalne. (Pomyśl o energiach kratowych i solwatacyjnych).
- Zarówno Li, jak i Mg tworzą kowalencyjne związki metaloorganiczne. LiMe i MgMe 2 (por. Odczynniki Grignarda ) są wartościowymi odczynnikami syntetycznymi. Pozostałe analogi z grupy 1 i grupy 2 są jonowe i wyjątkowo reaktywne (a zatem trudne do manipulowania).
- Chlorki zarówno Li, jak i Mg są rozpływające się (pochłaniają wilgoć z otoczenia) i rozpuszczają się w alkoholu i pirydynie. Chlorek litu, podobnie jak chlorek magnezu (MgCl 2 · 6H 2 O), oddziela się od uwodnionego kryształu LiCl · 2H 2 O.
- Węglan litu i węglan magnezu są nietrwałe i podczas ogrzewania mogą wytwarzać odpowiednie tlenki i dwutlenek węgla.
Zasugerowano również dalsze podobieństwa diagonalne dla węgla-fosforu i azotu-siarki, wraz z rozszerzeniem relacji Li-Mg i Be-Al na pierwiastki przejściowe.
Bibliografia
- ^ Ebbing, Darrell i Gammon, Steven D. „Atomic Radius”. General Chemistry (PDF) (9th ed.). Houghton Mifflin. s. 312–314. ISBN 978-0-618-93469-0 . CS1 maint: wiele nazw: lista autorów ( link )
- ^ Rayner-Canham, Geoffrey (22 grudnia 2013). Opisowa chemia nieorganiczna . Overton, Tina (wydanie szóste). Nowy Jork, NY. ISBN 978-1-4641-2557-7 . OCLC 882867766 .
- ^ a b Clark, Jim (2005). „Reakcje pierwiastków z grupy 2 z powietrzem lub tlenem” . chemguide . Źródło 30 stycznia 2012 r .
- ^ Shriver, Duward (2006). Inorganic Chemistry (4th ed.). Oxford University Press. ISBN 978-0199264636 . Li / Mg p. 259; Be / Al s. 274; B / Si p. 288.
- ^ Rayner-Canham, Geoff (2011-07-01). „Izodiagonalność w układzie okresowym”. Podstawy chemii . 13 (2): 121–129. doi : 10.1007 / s10698-011-9108-y . ISSN 1572-8463 . S2CID 97285573 .