Relation diagonale

Définition de la relation diagonale

Avant d'examiner les relations diagonales, passons en revue les bases dutableau périodique . Le tableau périodique moderne est composé de 118 éléments classés par ordre croissant de numéro atomique. Par exemple, le magnésium (Mg) a un numéro atomique de 12 et une masse atomique de 24,30 unités de masse atomique (amu). Les lignes du tableau périodique sont appelées groupes, tandis que les colonnes sont appelées périodes.

Les éléments au sein des groupes ont des propriétés chimiques et physiques similaires. Par exemple, les éléments du groupe 1 (à l'exception de l'hydrogène) sont appelés métaux alcalins. Ces métaux sont caractérisés par un point de fusion bas, une faible densité, ils sont brillants, doux et également de bons conducteurs de chaleur et d'électricité !

En termes de propriétés chimiques, les éléments du groupe 1 sont très réactifs (le francium étant le plus réactif), et ils ont tendance à réagir avec :

• les non-métaux pour former des composés ioniques
• l'air pour former des oxydes métalliques
• l'eau pour former des hydroxydes métalliques.

Voyons maintenant la définition de la relation diagonale.

Causes de la relation diagonale

Il existe deux causes principales de relations diagonales : l'électropositivité et l'électronégativité. Commençons par l'électropositivité. Comme l'électropositivité est surtout le fait des métaux, elle est également connue sous le nom de caractère métallique.

Les métaux alcalins sont considérés comme les éléments les plus fortement positifs. La tendance générale en matière d'électropositivité est que l 'électropositivité diminue de gauche à droite dans une période et augmente vers le bas d'un groupe.

L'électronégativité est fondamentalement l'opposé de l'électropositivité, et sa tendance générale est que l 'électronégativité augmente à travers une période (en allant de gauche à droite) et diminue en descendant d'un groupe.

Une autre cause de relation diagonale est le fait d'avoir des rayons ioniques similaires. Par exemple, le rayon ionique de ^Mg2+ est de 0,72 A, similaire à celui de ^Li+ (0,76 A).

Relation diagonale dans le tableau périodique

Dans le tableau périodique, des relations diagonales existent entre le lithium (Li) et le magnésium (Mg), le béryllium (Be) et l'aluminium (Al), et entre le bore (B) et le silicium (Si).

Relation diagonale entre le bore et le silicium

Commençons par examiner la relation diagonale entre le bore (B) et le silicium (Si).

Le bore est un métalloïde qui ne se trouve pas à l'état naturel dans l'environnement, mais qui fait partie de composés minéraux. Combiné à d'autres éléments, le bore peut être utilisé dans le blindage des chars d'assaut militaires (carbure de bore) et aussi dans la fabrication de nettoyants ménagers (sel de borax). Le bore (B) a un numéro atomique de 5 et se trouve dans le groupe 13. Son point de fusion est de 2075 °C et son point d'ébullition de 4000 °C.

Lesilicium (Si) est également un métalloïde. Il a un numéro atomique de 14 et fait partie du groupe 14. Le point de fusion du silicium est de 1410 °C et son point d'ébullition est de 2355 °C. C'est le deuxième élément le plus abondant dans la croûte terrestre, après l'oxygène. Le silicium est très utilisé dans les micropuces pour réguler le flux d'électricité, et il est également utilisé pour fabriquer du silicone, un produit d'étanchéité pour la maison !

Le bore et le silicium possèdent des propriétés similaires. Tout d'abord, ils sont tous deux des semi-conducteurs de chaleur et d'électricité. Ce sont également des métalloïdes avec des points de fusion et d'ébullition élevés et des densités similaires (2,33 ^g/cm3 pour le silicium et 2,34 ^g/cm3 pour le bore).

Les deux éléments forment des composés covalents en raison de leurs énergies d'ionisation élevées et de leurs petites tailles.

Lorsqu'ils réagissent avec l'oxygène, le bore et le silicium forment des oxydes fortement acides.

$$ \underset{\text{Bore}}{\text{4 B}}\text{ + }\underset{\text{Oxygène gazeux}}{\text{3 O}_{2}} \text{ } \longrightarrow \text{ }\underset{\text{Oxyde de bore}}{\text{2 B}_{2}\text{O}_{3}} $$

$$ \underset{\text{Silicium}}{\text{Si}}\text{ + }\underset{\text{Oxygène gazeux}}{\text{O}_{2}} \text{ } \longrightarrow \text{ }\underset{\text{Dioxyde de silicium}}{\text{Si}\text{O}_{2}} $$

De plus, si les oxydes de bore et de silicium sont tous deux dissous dans l'eau, ils forment un oxyacide.

$$ \underset{\text{Oxyde de bore}}{\text{B}_{2}\text{O}_{3}} \text{ + } \underset{\text{Eau}}{\text{3 H}_{2}\text{O }} \longrightarrow \text{ } \underset{\text{Acide borique}}{\text{2 B(OH)}_{3}} \long{ } $$

$$ \underset{\text{Dioxyde de silicium }}{\text{ Si}\text{O}_{2}} \text{ + } \underset{\text{Eau}}{\text{ H}_{2}\text{O }} \longrightarrow \text{ } \text{ + }\underset{\text{Acide métasilicique}}{\text{ H}_{2}\text{O}_{3}\text{Si}} \text{ } $$

Ils réagissent également avec les bases aqueuses pour former des borates et des silicates. Par exemple, si le bore réagit avec l'hydroxyde de sodium (NaOH), il forme du borate de sodium, tandis que si le silicium réagit avec le NaOH, il forme du silicate de sodium.

$$ \underset{\text{Bore }}{\text{ 2 B}} \text{ + } \underset{\text{Hydroxyde de sodium}}{\text{ 6 Na}\text{OH }} \longrightarrow \text{ } \text{ + } \underset{\text{Borate de sodium}}{\text{ 2 Na}_{3}\text{BO}_{3}} \longrightarrow \longrightarrow \longrightarrow \longrightarrow \longerset{ } } \text{ + } \underset{\text{Gaz hydrogène}}{\text{3 H}_{2}} $$

$$ \underset{\text{Silicium }}{\text{ Si}} \text{ + } \underset{\text{Hydroxyde de sodium}}{\text{ 4 Na}\text{OH }} \longrightarrow \text{ } \text{ + } \underset{\text{Silicate de sodium}}{\text{ Na}_{4}\text{SiO}_{4}} \text{ + } \underset{\text{Gaz hydrogène}}{\text{2 H}_{2}} $$

Mais que se passe-t-il lorsque le bore et le silicium réagissent avec les métaux ? Eh bien, ils forment des borures et des siliciures! Les équations chimiques ci-dessous montrent la réaction du bore et du silicium avec le métal magnésium (Mg).

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

$$ \underset{\text{Magnésium }}{\text{2 Mg}} \text{ + } \underset{\text{Silicon}}{\text{Si}\text{}} \longrightarrow \text{ } \text{}\underset{\text{Magnesium silicide}}{\text{ Mg}_{2}\text{Si}} $$

Relation diagonale entre le béryllium et l'aluminium

Le béryllium et l'aluminium entretiennent également unerelation diagonale . Le béryllium (Be) est un métal alcalino-terreux qui se trouve dans le groupe 2, période 2, tandis que l'aluminium (Al) est un métal post-transition qui se trouve dans le groupe 13, période 3. Le béryllium (Be) est un métal très intrigant car il ne peut être généré que par une supernova. Le béryllium a une densité et un poids atomique faibles, et sa résistance ainsi que son point de fusion élevé en font un métal idéal pour la fabrication de vaisseaux spatiaux !

L'aluminium (Al) est un métal post-transition qui est doux et malléable, et un bon conducteur d'électricité. Il a un large éventail d'utilisations, des récipients alimentaires aux câbles électriques !

Examinons quelques similitudes entre le Be et l'Al. Tout d'abord, ils ont tous deux des valeurs d'électronégativité similaires : le béryllium a une valeur EN de 1,57 et l'aluminium une valeur EN de 1,61.

Lorsqu'on les laisse réagir avec des acides tels que l'acide nitrique, ils sont tous deux considérés comme non réactifs. Cependant, ils réagissent tous deux avec une base (ex. NaOH) dans l'eau pour former de l'hydrogène gazeux.

$$ \underset{\text{Beryllium }}{\text{Be}} \text{ + } \underset{\texte{hydroxyde d'étain}}{\text{2 NaOH}\text{}} \longrightarrow \text{ } \text{}\underset{\text{Sodium beryllate}}{\text{ Na}_{2}\text{BeO}_{2}}\text{ +}\underset{\text{Hydrogen}}{\text{H}_{2}} $$

$$ \underset{\text{Aluminium }}{\text{2 Al}} \text{ + } \underset{\text{Soidum hydroxide}}{\text{2 NaOH}\text{+}\underset{\text{ Eau}}{\text{2 H}_{2}{O}}\longrightarrow \text{ } \text{}\underset{\text{}}{\text{ 2 Na}\text{AlO}_{2}}\text{ +}\underset{\text{Hydrogène}}{\text{ 3 H}_{2}} $$

Les oxydes et hydroxydes de béryllium et de magnésium sont considérés comme amphotères, ce qui signifie qu'ils peuvent réagir à la fois comme des acides ou des bases.

Enfin, les carbures de béryllium et d'aluminium dégagent tous deux du méthane lors de l'hydrolyse.

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

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

Relation diagonale entre le lithium et le magnésium

Pour finir, parlons de la relation diagonale entre le lithium et le magnésium. Le lithium (Li) est un élément du groupe 1 (métal alcalin), période 2, considéré comme le métal le plus léger du tableau périodique. Le magnésium (Mg), quant à lui, est un métal alcalino-terreux du groupe 2, période 3.

Le lithium et le magnésium forment tous deux des oxydes normaux lorsqu'ils brûlent dans l'oxygène (_O2).

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

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

De plus, ils se combinent tous les deux avec l'azote pour former des nitrures.

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

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

En ce qui concerne leurs carbonates, les carbonates de lithium et de magnésium se décomposent en oxydes lorsqu'ils sont chauffés.

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

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

Maintenant, j'espère que tu as pu comprendre un peu mieux la relation diagonale !