Relación Diagonal

Definición de relación diagonal

Antes de examinar las relaciones diagonales, repasemos los fundamentos de la tabla periódica . La tabla periódica moderna se compone de 118 elementos ordenados por número atómico creciente . Por ejemplo, el magnesio (Mg) tiene un número atómico de 12 y una masa atómica de 24,30 unidades de masa atómica (amu). Las filas de la tabla periódica se denominan grupos, mientras que las columnas se llaman periodos.

Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas y físicas similares. Por ejemplo, los elementos del Grupo 1 (excepto el hidrógeno) se denominan Metales Alcalinos. Estos metales se caracterizan por tener puntos de fusión bajos, baja densidad, ser brillantes, blandos y, además, ¡buenos conductores del calor y la electricidad!

En cuanto a sus propiedades químicas, los elementos del Grupo 1 son muy reactivos (el francio es el más reactivo), y tienden a reaccionar con:

• Los no metales para formar compuestos iónicos
• El aire para formar óxidos metálicos
• El agua para formar hidróxidos metálicos

Veamos ahora la definición de relación diagonal.

Causas de la relación diagonal

Hay dos causas principales de las relaciones diagonales: la electropositividad y la electronegatividad. Empecemos por la electropositividad. Puesto que la electropositividad la presentan principalmente los metales, también se conoce como carácter metálico.

Los metales alcalinos se consideran los elementos más altamente positivos. La tendencia general de la electropositividad es que disminuye de izquierda a derecha en un período y aumenta hacia abajo en un grupo.

Laelectronegatividad es básicamente lo contrario de la electropositividad, y su tendencia general es que la electronegatividad aumenta a través de un período (yendo de izquierda a derecha) y disminuye descendiendo por un grupo.

Otra causa de la relación diagonal es tener radios iónicos similares. Por ejemplo, el ^Mg2+ tiene un radio iónico de 0,72 A, similar al radio iónico del ^Li+ (0,76 A).

Relación diagonal en la tabla periódica

En la tabla periódica, se dan relaciones diagonales entre el litio (Li) y el magnesio (Mg), el berilio (Be) y el aluminio (Al), y entre el boro (B) y el silicio (Si).

Relación diagonal entre el boro y el silicio

Empecemos observando la relación diagonal entre el boro (B) y el silicio (Si).

El boro es un metaloide que no se encuentra de forma natural en el medio ambiente, pero forma parte de compuestos minerales. Combinado con otros elementos, el boro puede utilizarse en el blindaje de tanques militares (carburo de boro) y también en la fabricación de limpiadores domésticos (sal de bórax). El boro (B) tiene un número atómico de 5, y se encuentra en el grupo 13. Tiene un punto de fusión de 2075 °C, y un punto de ebullición de 4000 °C.

Elsilicio (Si) también es un metaloide. Tiene un número atómico de 14 y forma parte del grupo 14. El silicio tiene un punto de fusión de 1410 °C y un punto de ebullición de 2355 °C. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, después del oxígeno. El silicio se utiliza mucho en los microchips para regular el flujo de electricidad, y también para fabricar silicona, ¡un sellador doméstico!

El Boro y el Silicio poseen propiedades similares. Para empezar, ambos son semiconductores del calor y la electricidad. También son metaloides , con altos puntos de fusión y ebullición, y densidades similares (2,33 ^g/cm3 para el silicio y 2,34 ^g/cm3 para el boro).

Ambos elementos forman compuestos covalentes debido a sus elevadas energías de ionización y pequeños tamaños.

Ahora bien, cuando se les deja reaccionar con el oxígeno, tanto el boro como el silicio forman óxidos de carácter fuertemente ácido.

$$ \underset{{text{{Borón}}{\text{4 B}}\text{ + }\underset{{text{{Gas de oxígeno}}{\text{3 O}_{2}} \text{ } \text{ {longrightarrow \text{ {underset{ {texto{Óxido de Boro}} {texto{2 B} {{2} {texto{O} {{3}} $$

$$ \underset{text{Silicio}}{text{Si}}\text{ + }underset{text{Oxígeno gaseoso}}{text{O}_{2}} \text{ } \longrightarrow \text{ }underset{\text{Dióxido de silicio}}{text{Si}{text{O}_{2}} $$

Además, si tanto el óxido de boro como el de silicio se disuelven en agua, forman un oxiácido.

$$ \underset{{texto{Óxido de Boro}}{{texto{B}_{2}{texto{O}_{3}} \text{ + } \agua} {texto3 H} {{2} {textoO}} \text{ + } \ácido bórico} {{texto2 B(OH)}_{3}}. \text{ } $$

Dióxido de silicio} {{texto} {{Si} {{texto} {O} {{2}} \text{ + } \underset{{texto{agua}}{{texto{H}_{2}{texto{O}} \flecha-flecha-flecha-flecha-flecha-flecha-flecha. \ácido metasilícico} {{texto{H} {{2} {texto{O} {3} {texto{Si}} \$$

También reaccionan con bases acuosas para formar boratos y silicatos. Por ejemplo, si el boro reacciona con hidróxido sódico (NaOH), forma borato sódico, mientras que si el silicio reacciona con NaOH, formará silicato sódico.

$$ \underset{\text{Borón }}{\text{ 2 B}} \text{ + } \Hidróxido de sodio} {{texto} {{6 Na} {{texto} {{OH}}. |longrightarrow \text{ } \borato de sodio} {{texto} {{texto} 2 Na} {{3} {{texto} {BO} {{3}} \text{ + } \gas hidrógeno} {{texto{3 H}_{2}} $$

$$ \underset{text{Silicio}}{text{Si}} \text{ + } \Hidróxido de sodio. 4 Na. |longrightarrow \text{ } \text{ + } {underset} {text{ Silicato de sodio} {text{ Na}_{4} {text{SiO} { {4}} \text{ + } \gas hidrógeno} {{texto{2 H}_{2}} $$

Pero, ¿qué ocurre cuando el boro y el silicio reaccionan con los metales? ¡Pues que forman boruros y siliciuros! Las siguientes ecuaciones químicas muestran la reacción del boro y el silicio con el metal magnesio (Mg).

$$ \underset{\text{Magnesio}}{\text{Mg}} \text{ + } \underset{\text{Boron}}{\text{2 B}\text{}} \text{ + } \text{}\underset{\text{Magnesium diboride}}{\text{ Mg}\text{B}_{2}} $$

$$ \underset{{texto{{Magnesio}}{{texto{2 Mg}} \text{ + } \underset{\text{Silicon}}{\text{Si}\text{}} \text{ + } \text{}\underset{\text{Magnesium silicide}}{\text{ Mg}_{2}\text{Si}} $$

Relación diagonal entre el berilio y el aluminio

El berilio y el aluminio también tienen unarelación diagonal . El berilio (Be) es un metal alcalinotérreo que se encuentra en el grupo 2, período 2, mientras que el aluminio (Al) es un metal postransicional que se encuentra en el grupo 13, período 3. El berilio (Be) es un metal muy intrigante, ya que sólo puede generarse mediante una supernova. El berilio tiene una densidad y un peso atómico pequeños, y su resistencia y alto punto de fusión lo convierten en un metal estupendo para fabricar naves espaciales.

El aluminio (Al) es un metal posterior a la transición, blando y maleable, y un buen conductor de la electricidad, por lo que tiene una amplia gama de usos, ¡desde recipientes para alimentos hasta cables eléctricos!

Veamos algunas similitudes entre el Be y el Al. En primer lugar, ambos tienen valores de electronegatividad similares: el berilio tiene un valor EN de 1,57 y el aluminio un valor EN de 1,61.

Cuando se les deja reaccionar con ácidos como el ácido nítrico, ambos se consideran poco reactivos. Sin embargo, ambos reaccionan con una base (Ej. NaOH) en agua para formar gas hidrógeno.

$$ \underset{{texto{Berilio}}{{texto{Be}} \text{ + } \underset{{texto{hidróxido de sodio}}{{texto{2 NaOH}{{texto}} |longrightarrow \text{ } \text{}\underset{\text{Sodium beryllate}}{\text{ Na}_{2}\text{BeO}_{2}}\text{ +}\underset{\text{Hydrogen}}{\text{H}_{2}} $$

$$ \underset{text{Aluminio}}{text{2 Al}} \text{ + } \underset{{texto}{Hidróxido de sodio}}{{texto}{2 NaOH}{texto}{+}{underset{{texto}{Agua}}{texto}{2 H}{2}{O}{longrightarrow \text{ } \Na} {texto} {texto} {AlO} {2} {texto} +} {expresión} {texto} {Hidrógeno} {texto} {3 H} {2}} $$

Los óxidos e hidróxidos de berilio y magnesio se consideran anfóteros, lo que significa que pueden reaccionar como ácidos o como bases.

Por último, tanto los carburos de berilio como los de aluminio desprenden metano al hidrolizarse.

$$ \text{Be}_{2}\text{C}(s) \text{ + 4 H}_{2}\text{O}(l) \longrightarrow 2 \text{ Be(OH)}_{2}(s) \text{ + CH}_{4}(g) $$

$$ \text{2 Al}{4}\text{C}{3}(s) \text{ + 12 H}{2}\text{O}(l) \longrightarrow 4 \text{ Al(OH)}_{3}(s) \text{ + 3 CH}_{4}(g) $$

Relación diagonal entre el litio y el magnesio

Para terminar, hablemos de la relación diagonal entre el litio y el magnesio. El litio (Li) es un elemento del grupo 1 (metal alcalino), período 2, considerado el metal más ligero de la tabla periódica. El magnesio (Mg), por su parte, es un metal alcalinotérreo del grupo 2, período 3.

Tanto el litio como el magnesio forman óxidos normales cuando arden en oxígeno (_O2).

$$ \text{4 Li} (s) \text{ + O}_{2}(g) \longrightarrow 2 \text{ Li}_{2}\text{O}(s) $$

$$ \text{2 Mg}(s) \text{ + O}_{2}(g) \longrightarrow 2 \text{ Mg}\text{O}(s) $$

Además, ambos se combinan con el nitrógeno para formar nitruros.

$$ \text{3 Mg} (s) \text{ + N}_{2}(g) \longrightarrow \text{(Mg)}^{2+}_{3}\text{(N)}^{3-{2} (s) $$

$$ \text{6 Li}(s) \text{ + N}_{2}(g) \longrightarrow \text{2 Li}_{3}\text{N} (s) $$

En cuanto a sus carbonatos, tanto el de litio como el de magnesio se descomponen en óxidos al calentarse.

$$ \text{Li}_{2}\text{CO}_{3 } (s) |longrightarrow \text{ Li}_{2}text{O}(s)\text{ + CO}_{2} (g) $$

$$ \text{Mg}\text{CO}_{3 } (s) \longrightarrow \text{Mg}\text{O}(s)\text{ + CO}{2} (g) $$

Ahora, ¡espero que hayas entendido un poco más la relación diagonal!