リチウムとマグネシウムの対角関係

元素の化学的性質は、原子の大きさと密接に関連しています。対角関係は、原子番号の第 2 周期と第 3 周期で斜めに隣接するノードの特定のペアリングの間に存在します。これらの組み合わせには、いくつかの共通の機能があります。たとえば、元素の周期表では、リチウムとマグネシウムの対角関係は第 2 周期と第 3 周期で反対であり、多くの類似した特性を持っています。

対角関係の定義

周期表では、対角関係にある元素があります。これらの元素は、周期表の最初の 20 元素から 2 番目と 3 番目の行で互いに斜めに隣接しています。

グループを下に移動し、左から右に移動する場合に見られるように、対角要素のプロパティは同一であることがよくあります。それは軽いものの間で明らかです。したがって、対角線上の関係を示すペアは次のとおりです。

• グループ IA のリチウム (Li) とグループ IIA のマグネシウム (Mg)
• グループ IIA のベリリウム (Be) とグループ IIIA のアルミニウム (Al)
• グループ IIIA のホウ素 (B) とグループ IVA のシリコン (Si)
• グループ IVA の炭素 (C) とグループ VA のリン (P)

リチウム-マグネシウム対角関係の原因

マグネシウムとリチウムは対角関係にあります。

• サイズが小さいにもかかわらず、リチウムは他のすべてのアルカリ金属とは異なりますが、サイズが似ているためマグネシウムに似ています。イオンのサイズが等しいため、リチウムとマグネシウムの対角関係が形成されます。
• 周期表グループを下に進むと、原子サイズが徐々に大きくなります。
• 周期表の周期を超えると、原子のサイズは小さくなります。
• 2 番目と 3 番目の期間 (最初の 20 要素) で、斜めに隣接する要素の特定のペアリング間に対角関係が観察されました。

異常なリチウムの挙動とマグネシウムとの対角関係

多くの点で、リチウムは、周期表の第 1 族の反対側にある元素であるマグネシウムに似ていますが、独自の特徴もあります。

リチウムのこの異常な挙動は、サイズが非常に小さいイオンであるためです。

Li+ イオンはサイズが小さいため、電荷密度が高くなります。したがって、リチウムイオンはすべてのアルカリ金属イオンの中で最も極性が高く、負イオンを大きく歪めます。その結果、Li+ イオンは、溶媒和および共有結合の生成に対して異常に高い傾向を示します。さらに、Li+ イオンの分極強度が Mg2+ イオンの分極強度に匹敵することは注目に値します。これは、2 つの元素 (周期表で対角線上に位置する) が同様の特徴を共有していることを意味します。

これらの周期表元素間の類似性は、元素の電気陽性の性質と分極活性によって説明できます。

(i) グループを下に移動すると、要素の電気陽性の性質が大きくなりますが、期間を横切って左から右に移動すると減少します。その結果、対角線上にある要素の陽性特性は同じになります。

(ii) グループを下に移動すると、サイズが大きくなり、分極力が減少します。グループを左から右に移動すると、イオンの電荷が増加し、サイズが小さくなり、分極容量が増加します。その結果、2 番目のピリオドの要素は、3 番目のピリオドの右下の要素と同じ偏光効果を持ちます。その結果、それらの化合物は同様の特性を示すはずです。原子価の異なる原子間に形成される結合の種類と強さ、およびそれらの化合物の特性には、いくつかの興味深い類似点があります。

リチウムとマグネシウムの対角関係

リチウムとマグネシウムの共通点は次のとおりです。

• リチウムとマグネシウムの電気陰性度はほぼ同じです.
• Li と Mg はどちらも共有結合です。
• 他のアルカリ金属と比較すると、リチウムははるかに硬く軽いように見えます。マグネシウムと比較して、リチウムは同様の硬度を持っています。
• リチウムの沸点は 1603 K で、マグネシウムの沸点 1373 K に匹敵します。
• これらの Li と Mg の水酸化物は弱塩基であり、加熱すると容易に分解します。

2LiOH→LiO2 + H2O

Mg (OH) 2→MgO + H2O

• 塩化リチウムと塩化マグネシウムの水水和物は、潮解後に結晶化します。さらに、これらの塩化物はエタノールに溶解します。
• イオン Li+ と Mg2+ は高い水和度を持っています。
• 水中では、Li と Mg の両方が水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、フッ化物に弱く溶けます。
• リチウムもマグネシウムも固体重炭酸塩を生成しません.
• LiCl と MgCl はエタノールに共有結合で溶けます。
• エタノールは、過塩素酸リチウムと過塩素酸マグネシウムの溶解度が高い溶媒です。

結論

対角線上で同様の特性を持つ周期表の特定の要素の配置は、対角関係と呼ばれます。リチウムは、現在の周期表の第 1 周期と第 2 周期にあります。マグネシウムと同様、第2族第3周期元素に分類されます。リチウムとマグネシウムはどちらもコンパクトで、高い電荷密度を持っています。 Li の電気陰性度は 1.0、Mg の電気陰性度は 1.2 です。どちらも低く、ほぼ同じです。これら2つの元素のイオン半径は似ています。このため、グループの最初の要素と次に高いグループの 2 番目の要素との間の対角関係と見なされる類似性を示します。