Διαγώνια Σχέση Λιθίου με Μαγνήσιο

Οι χημικές ιδιότητες ενός στοιχείου συνδέονται στενά με τα άτομα όσον αφορά το μέγεθος. Υπάρχει μια διαγώνια σχέση μεταξύ συγκεκριμένων ζευγών διαγώνια γειτονικών κόμβων στη δεύτερη και τρίτη περίοδο των ατομικών αριθμών. Αυτά τα ζεύγη μοιράζονται πολλά κοινά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, η διαγώνια σχέση λιθίου και μαγνησίου είναι αντίθετη στη δεύτερη και την τρίτη περίοδο και έχουν πολλές παρόμοιες ιδιότητες.

Ορισμός μιας διαγώνιας σχέσης

Στον περιοδικό πίνακα, ορισμένα στοιχεία έχουν διαγώνια σχέση. Αυτά τα στοιχεία βρίσκονται διαγώνια δίπλα στο άλλο στη δεύτερη και τρίτη σειρά του περιοδικού πίνακα από τα πρώτα 20 στοιχεία.

Οι ιδιότητες των διαγώνιων στοιχείων είναι συχνά πανομοιότυπες, όπως φαίνεται όταν κινούνται προς τα κάτω στην ομάδα και από αριστερά προς τα δεξιά. Είναι εμφανές μεταξύ των ελαφρύτερων. Έτσι, τα ζεύγη που εμφανίζουν διαγώνια σχέση είναι τα εξής:

• Λίθιο (Li) από την ομάδα ΙΑ με μαγνήσιο (Mg) από την ομάδα ΙΙΑ
• Βηρύλλιο (Be) από την ομάδα IIA με αλουμίνιο (Al) από την ομάδα IIIA
• Βόριο (B) από την ομάδα IIIA με πυρίτιο (Si) από την ομάδα IVA
• Άνθρακας (C) από την ομάδα IVA με φώσφορο (P) από την ομάδα VA

Αιτία της διαγώνιας σχέσης λιθίου-μαγνήσιου

Το μαγνήσιο και το λίθιο έχουν διαγώνια σχέση.

• Παρά το μικρό του μέγεθος, το λίθιο διαφέρει από όλα τα άλλα αλκαλικά μέταλλα, αλλά παρόμοιο με το μαγνήσιο λόγω του παρόμοιου μεγέθους του. Το ίδιο μέγεθος των ιόντων έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό της διαγώνιας σχέσης του λιθίου με το μαγνήσιο.
• Καθώς προχωράμε προς τα κάτω σε μια ομάδα περιοδικού πίνακα, το μέγεθος του ατόμου αυξάνεται σταδιακά.
• Το μέγεθος του ατόμου μειώνεται καθώς συνεχίζουμε σε όλη την περίοδο του περιοδικού πίνακα.
• Παρατηρήθηκε μια διαγώνια σχέση μεταξύ συγκεκριμένων ζευγών διαγώνια γειτονικών στοιχείων στη δεύτερη και τρίτη περίοδο (πρώτα 20 στοιχεία).

Ανώμαλη συμπεριφορά λιθίου και διαγώνια σχέση με το μαγνήσιο

Από πολλές απόψεις, το λίθιο μοιάζει με το μαγνήσιο, το στοιχείο στην άλλη πλευρά του περιοδικού πίνακα στην ομάδα 1, ωστόσο έχει επίσης ορισμένα μοναδικά χαρακτηριστικά από μόνο του.

Αυτή η ασυνήθιστη συμπεριφορά του λιθίου οφείλεται στο ότι είναι ένα ιόν με εξαιρετικά μικρό μέγεθος.

Λόγω του μικρού μεγέθους του ιόντος Li+, έχει υψηλή πυκνότητα φορτίου. Έτσι, το ιόν λιθίου είναι το πιο πολωτικό από όλα τα ιόντα αλκαλιμετάλλων και παραμορφώνει πολύ το αρνητικό ιόν. Ως αποτέλεσμα, το ιόν Li+ παρουσιάζει μια ασυνήθιστα υψηλή τάση για διαλυτοποίηση και δημιουργία ομοιοπολικών δεσμών. Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι η δύναμη πόλωσης του ιόντος Li+ είναι συγκρίσιμη με εκείνη του ιόντος Mg2+, υπονοώντας ότι τα δύο στοιχεία (που βρίσκονται διαγώνια στον περιοδικό πίνακα) μοιράζονται παρόμοια χαρακτηριστικά.

Οι ομοιότητες μεταξύ αυτών των στοιχείων του περιοδικού πίνακα μπορούν να εξηγηθούν από την ηλεκτροθετική φύση και την πολωτική δραστηριότητα των στοιχείων.

(i) Ενώ η ηλεκτροθετική φύση των στοιχείων αυξάνεται καθώς κινούμαστε προς τα κάτω σε μια ομάδα, μειώνεται καθώς μετακινούμαστε από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο. Ως αποτέλεσμα, οι ηλεκτροθετικές ιδιότητες των διαγώνια αντίθετων στοιχείων είναι πανομοιότυπες.

(ii) Η μετακίνηση προς τα κάτω μιας ομάδας αυξάνει το μέγεθος και μειώνει την ισχύ πόλωσης. Η κίνηση σε μια ομάδα από αριστερά προς τα δεξιά αυξάνει το φορτίο στα ιόντα και μειώνει το μέγεθος, αυξάνοντας την ικανότητα πόλωσης. Ως αποτέλεσμα, το στοιχείο της δεύτερης περιόδου έχει την ίδια πολωτική επίδραση με το κάτω δεξιά στοιχείο της τρίτης περιόδου. Ως αποτέλεσμα, οι ενώσεις τους θα πρέπει να παρουσιάζουν παρόμοιες ιδιότητες. Υπάρχουν μερικές συναρπαστικές ομοιότητες μεταξύ των τύπων και των δυνάμεων των δεσμών που σχηματίζονται μεταξύ ατόμων διαφορετικού σθένους και των ιδιοτήτων των ενώσεων τους.

Διαγώνια σχέση λιθίου με μαγνήσιο

Μερικοί από τους κοινούς παράγοντες που έχουν το λίθιο και το μαγνήσιο είναι:

• Οι ηλεκτραρνητικότητες του λιθίου και του μαγνησίου είναι σχεδόν πανομοιότυπες.
• Το Li και το Mg είναι και τα δύο ομοιοπολικά.
• Σε σύγκριση με άλλα αλκαλικά μέταλλα, το λίθιο φαίνεται πολύ πιο σκληρό και ελαφρύτερο. Σε σύγκριση με το μαγνήσιο, το λίθιο έχει παρόμοια σκληρότητα.
• Το λίθιο έχει σημείο βρασμού 1603 K, συγκρίσιμο με το σημείο βρασμού του μαγνησίου στους 1373 K.
• Αυτά τα υδροξείδια του Li και του Mg είναι ασθενείς βάσεις που διασπώνται εύκολα όταν θερμαίνονται.

2LiOH→LiO2 + H2O

Mg (OH) 2→MgO + H2O

• Υδατικές ένυδρες ενώσεις χλωριούχου λιθίου και χλωριούχου μαγνησίου κρυσταλλώνονται μετά την απομάκρυνση τους. Επιπλέον, αυτά τα χλωρίδια διαλύονται σε αιθανόλη.
• Τα ιόντα Li+ και Mg2+ έχουν υψηλό βαθμό ενυδάτωσης.
• Στο νερό, τόσο το Li όσο και το Mg είναι ασθενώς διαλυτά σε υδροξείδιο, ανθρακικό, φωσφορικό και φθόριο.
• Ούτε το λίθιο ούτε το μαγνήσιο παράγουν στερεά διττανθρακικά.
• Το LiCl και το MgCl είναι ομοιοπολικά διαλυτά στην αιθανόλη.
• Η αιθανόλη είναι ένας εξαιρετικά διαλυτός διαλύτης για το λίθιο και το υπερχλωρικό μαγνήσιο.

Συμπέρασμα

Η τοποθέτηση ορισμένων στοιχείων στον περιοδικό πίνακα με παρόμοιες ιδιότητες σε μια διαγώνιο ονομάζεται διαγώνια σχέση. Το λίθιο βρίσκεται στην πρώτη και δεύτερη περίοδο στον τρέχοντα περιοδικό πίνακα. Είναι παρόμοιο με το μαγνήσιο, ταξινομημένο ως στοιχείο δεύτερης ομάδας και τρίτης περιόδου. Το λίθιο και το μαγνήσιο είναι και τα δύο συμπαγή και έχουν υψηλή πυκνότητα φορτίου. Το Li έχει ηλεκτραρνητικότητα 1,0, ενώ το Mg έχει τιμή 1,2. Είναι και τα δύο χαμηλά και σχεδόν πανομοιότυπα. Οι ιοντικές ακτίνες αυτών των δύο στοιχείων είναι παρόμοιες. Εξαιτίας αυτού, παρουσιάζουν ομοιότητες που θεωρούνται ως διαγώνια σχέση μεταξύ του πρώτου στοιχείου μιας ομάδας και του δεύτερου στοιχείου της επόμενης ανώτερης ομάδας.

Σχετικές σελίδες

Ειδοποιήσεις JEE	Υλικό μελέτης JEE
Διαφορά μεταξύ JEE	Σημαντικές φόρμουλες JEE
Συμβουλές για τις εξετάσεις JEE	Πλήρες φόρμες JEE
Μέσες τετραγωνικές ταχύτητες ρίζας	Τύπος ακτινωτών και γωνιακών κόμβων
Μαγνητικές ιδιότητες των στοιχείων d-Block	Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius
Η εξίσωση Nernst και οι εφαρμογές της	Θεωρίες γαλακτωματοποίησης