Диагональная взаимосвязь

редактировать
Графическое представление примеров диагональной взаимосвязи.

A Диагональная взаимосвязь является существует между определенными парами диагонально смежных элементов во втором и третьем периодах (первые 20 элементов) периодической таблицы. Эти пары (литий (Li) и магний (Mg), бериллий (Be) и алюминий (Al), бор (B) и кремний (Si) и т.д.) проявляют аналогичные свойства; например, бор и кремний оба являются полупроводниками, образующими галогениды, которые гидролизуются в воде и имеют кислые оксиды.

Организация элементов периодической таблицы по горизонтальным рядам и вертикальным столбцам делает определенные отношения более очевидными (периодический закон ). Движение вправо и опускание по таблице Менделеева оказывает противоположное влияние на атомные радиусы изолированных атомов. Движение вправо через период уменьшает атомные радиусы атомов, в то время как движение вниз по группе увеличивает атомные радиусы.

Аналогичным образом, при перемещении вправо на период элементы становятся все более ковалентными, менее основные и более электроотрицательные, тогда как при движении вниз по группе элементы становятся более ионными, более основными и менее электроотрицательными. Таким образом, как при уменьшении периода, так и при пересечении группы одним элементом, изменения «нейтрализуют» друг друга, и часто встречаются элементы со схожими свойствами, которые имеют сходный химический состав - размер атома, электроотрицательность, свойства соединений (и т. Д.) диагональных элементов аналогичны.

Обнаружено, что химический состав элемента первой группы (второго периода) часто имеет сходство с химией элемента второй группы (третьего периода) в одном столбце справа от него в периодической таблице. Таким образом, химический состав Li имеет сходство с химическим составом Mg, химический состав Be имеет сходство с химическим составом Al, а химический состав B имеет сходство с химическим составом Si. Это называется диагональными отношениями. (Это не так заметно после B и Si.) Причины существования диагональных отношений до конца не изучены, но плотность заряда играет важную роль. Например, Li представляет собой небольшой катион с зарядом +1, а Mg несколько больше с зарядом +2, поэтому ионный потенциал каждого из двух ионов примерно одинаков. Исследование показало, что литий по плотности заряда намного ближе к магнию, чем к другим щелочным металлам. Использование пары Li – Mg (при комнатной температуре и давлении):

  1. При сочетании с кислородом в стандартных условиях Li и Mg образуют только нормальные оксиды, тогда как Na образует пероксид, а металлы ниже Na, кроме того, образуют супероксиды.
  2. Li является единственным элементом группы 1, который образует стабильный нитрид Li 3 N. Mg, как и другие элементы группы 2, также образуют нитриды.
  3. Карбонат, фосфат и фторид лития плохо растворимы в воде. Соответствующие соли группы 2 нерастворимы. (Подумайте об энергиях решетки и сольватации.)
  4. И Li, и Mg образуют ковалентные металлоорганические соединения. LiMe и MgMe 2 (см. реактивы Гриньяра ) оба являются ценными синтетическими реагентами. Другие аналоги Группы 1 и Группы 2 являются ионными и чрезвычайно реактивными (и, следовательно, с ними трудно манипулировать).
  5. Хлориды Li и Mg расплываются (поглощают влагу из окружающей среды) и растворимы в спирте и пиридине. Хлорид лития, как и хлорид магния (MgCl 2 · 6H 2 O), отделяется от гидратированного кристалла LiCl · 2H 2O.
  6. Карбонат лития и карбонат магния нестабильны и могут давать соответствующие оксиды. и диоксид углерода при нагревании.

Было также предложено дополнительное диагональное сходство для углерод-фосфор и азот-сера, наряду с расширением соотношений Li-Mg и Be-Al до переходных элементов.

Ссылки

  1. ^Эббинг, Даррелл и Гаммон, Стивен Д. «Атомный радиус». Общая химия (PDF) (9-е изд.). Хоутон Миффлин. С. 312–314. ISBN 978-0-618-93469-0. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка )
  2. ^Рейнер-Кэнхэм, Джеффри (22 декабря 2013). Описательная неорганическая химия. Overton, Tina (шестое изд.). New York, NY. ISBN 978-1-4641-2557-7. OCLC 882867766.
  3. ^ Кларк, Джим (2005). «Реакции элементов группы 2 с воздухом или кислородом». Chemguide. Проверено 30 января 2012 г.
  4. ^Шрайвер, Дувард (2006 г.)). Неорганическая химия (4-е изд.). Oxford University Press. ISBN 978-0199264636. Li / Mg с. 259; Be / Al с. 274; B / Si с. 288.
  5. ^Рейнер-Кэнхэм, Джефф (2011-07-01). «Изодиагональность в периодической таблице». Основы химии. 13 (2): 121–129. doi : 10.1007 / s10698-011-9108-y. ISSN 1572-8463. S2CID 97285573.
Последняя правка сделана 2021-05-17 04:23:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте