Relación diagonal - Diagonal relationship

Representación pictórica de ejemplos de relación diagonal.

Se dice que existe una relación diagonal entre ciertos pares de elementos adyacentes en diagonal en el segundo y tercer período (primeros 20 elementos) de la tabla periódica . Estos pares ( litio (Li) y magnesio (Mg), berilio (Be) y aluminio (Al), boro (B) y silicio (Si), etc.) exhiben propiedades similares; por ejemplo, el boro y el silicio son ambos semiconductores , formando haluros que se hidrolizan en agua y tienen óxidos ácidos.

La organización de los elementos de la tabla periódica en filas horizontales y columnas verticales hace que ciertas relaciones sean más aparentes ( ley periódica ). Moverse hacia la derecha y descender en la tabla periódica tiene efectos opuestos sobre los radios atómicos de los átomos aislados. Moverse hacia la derecha a lo largo del período disminuye los radios atómicos de los átomos, mientras que moverse hacia abajo del grupo aumentará los radios atómicos.

De manera similar, al moverse hacia la derecha un período, los elementos se vuelven progresivamente más covalentes , menos básicos y más electronegativos , mientras que al descender un grupo los elementos se vuelven más iónicos , más básicos y menos electronegativos . Por lo tanto, tanto al descender un período como al cruzar un grupo por un elemento, los cambios se "cancelan" entre sí, y a menudo se encuentran elementos con propiedades similares que tienen una química similar: el tamaño atómico, la electronegatividad, las propiedades de los compuestos (etc. ) de los miembros diagonales son similares.

Se encuentra que la química de un elemento del primer grupo (segundo período) a menudo tiene similitudes con la química del elemento del segundo grupo (tercer período) una columna a la derecha de la tabla periódica. Por tanto, la química de Li tiene similitudes con la de Mg, la química de Be tiene similitudes con la de Al y la química de B tiene similitudes con la de Si. Se denominan relaciones diagonales. (No es tan notable después de B y Si). Las razones de la existencia de relaciones diagonales no se comprenden completamente, pero la densidad de carga es un factor. Por ejemplo, Li + es un catión pequeño con una carga +1 y Mg 2+ es algo más grande con una carga +2, por lo que el potencial iónico de cada uno de los dos iones es aproximadamente el mismo. Un examen reveló que la densidad de carga del litio es mucho más cercana a la del magnesio que a la de los otros metales alcalinos. Usando el par Li-Mg (a temperatura y presión ambiente):

  1. Cuando se combinan con oxígeno en condiciones estándar, el Li y el Mg forman solo óxidos normales, mientras que el Na forma peróxido y los metales por debajo del Na, además, forman superóxidos.
  2. Li es el único elemento del Grupo 1 que forma un nitruro estable, Li 3 N. Mg, así como otros elementos del Grupo 2, también forman nitruros.
  3. El carbonato, el fosfato y el fluoruro de litio son escasamente solubles en agua. Las correspondientes sales del Grupo 2 son insolubles. (Piense en energías de celosía y solvatación).
  4. Tanto el Li como el Mg forman compuestos organometálicos covalentes. LiMe y MgMe 2 (cf. reactivos de Grignard ) son ambos reactivos sintéticos valiosos. Los otros análogos del Grupo 1 y del Grupo 2 son iónicos y extremadamente reactivos (y por tanto difíciles de manipular).
  5. Los cloruros de Li y Mg son delicuescentes (absorben la humedad del entorno) y solubles en alcohol y piridina. El cloruro de litio, como el cloruro de magnesio (MgCl 2 · 6H 2 O) se separa del cristal hidratado LiCl · 2H 2 O.
  6. El carbonato de litio y el carbonato de magnesio son inestables y pueden producir los correspondientes óxidos y dióxido de carbono cuando se calientan.

También se han sugerido más similitudes diagonales para el carbono-fósforo y el nitrógeno-azufre, junto con la extensión de las relaciones Li-Mg y Be-Al hacia los elementos de transición.

Referencias

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  3. a b Clark, Jim (2005). "Reacciones de los elementos del grupo 2 con aire u oxígeno" . guía química . Consultado el 30 de enero de 2012 .
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  5. Rayner-Canham, Geoff (1 de julio de 2011). "Isodiagonalidad en la tabla periódica". Fundamentos de la Química . 13 (2): 121-129. doi : 10.1007 / s10698-011-9108-y . ISSN   1572-8463 . S2CID   97285573 .