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趣谈元素性质的对角线原理

     一般说来,碱金属和碱土金属元素性质的递变是很有规律的,但锂和铍却表现出反常性。锂、铍与同族元素性质差异很大,但是锂与镁,铍与铝在性质上却表现出很多的相似性。 
     在周期系中,某元素的性质和它左上方或右下方的另一元素性质相似性,称对角线规则。这种相似性特别明显地 
     存在于下列三对元素之间: 

趣谈元素性质的对角线原理

   
     锂与镁相似性表现在:
     ① 锂和镁在过量的氧中燃烧时,并不形成过氧化物,而生成正常的氧化物。 
     ② 锂和镁直接和碳、氮化合,生成相应的碳化物或氮化物。例如: 
     6Li + N2 趣谈元素性质的对角线原理2Li3
     3Mg + N2 趣谈元素性质的对角线原理Mg3N2 
     ③ Li+和Mg2+离子都有很大的水合能力。 
     ④ 锂和镁的氢氧化物均为中等强度的碱,在水中溶解度不大。加热时可分解为Li2O和MgO。其它碱金属氢氧化物均为强碱,且加热至熔融也不分解。 
     ⑤ 锂和镁的硝酸盐在加热时,均能分解成相应的氧化物Li2O、MgO及NO2和O2,而其它碱金属硝酸盐分解为MNO2和O2。 
     ⑥ 锂和镁的某些盐类和氟化物、碳酸盐、磷酸盐等均难溶于水,其它碱金属相应化合物均为易溶盐。 
     ⑦ 氯化物都具有共价性,能溶于有机溶剂如乙醇中。它们的水合氯化物晶体受热时都会发生水解反应: 
     LiCl·H2O趣谈元素性质的对角线原理LiOH +HCl(g) 
     MgCl2·6H2O趣谈元素性质的对角线原理Mg(OH)Cl + 5H2O(g) + HCl(g) 
     铍、铝相似性表现在: 
     ① 两种金属的标准电极电势相近(Be2+/Be,-1.85V;Al3+/Al,-1.66V)。 
     ② 铍和铝经浓硝酸处理都表现钝化,而其它碱土金属均易与硝酸反应。 
     ③ 铍和铝都是两性金属,既能溶于酸也能溶于碱。 
     ④ 氢氧化物均为两性,而其它碱土金属氢氧化物均为碱性。 
     ⑤ BeO和Al2O3都有高熔点和高硬度。 
     ⑥ 铝和铍的氯化物是共价分子,能通过氯桥键形成双聚分子,易升华、易聚合,易溶于有机溶剂。 
     对角线规则可用离子极化概念粗略地说明。一般来说,若正离子极化力接近,它们形成的化学键性质就相近,因而相应化合物的性质便呈现出某些相似性来。

(责任编辑:化学自习室)
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