元素周期表中的对角线定则的条件
论证并完善对角线相似理论
对角线相似性(亦称对角线规则)的通常提法〔2〕 是:“周期表中第二周期的一个特色是各个元素的化学和第三周期较高一族元素的化学呈现相似性,称为‘对角线相似’
通常,同一周期从左到右阳离子电荷增加,所以其极化力也增加,但同一族中自上而下因为离子半径增加故极化力减少.当两种改变同时发生时,一种作用至少是部分补偿了另外一种作用,故使性质没有明显的改变.”如:Mg2+的半径虽然比Li+大得多,但由于Mg2+离子电荷数较多,故它的极化力与Li+几乎相同,正因如此,卤水中的锂、镁难以分离.
因为对角线相似都用离子极化概念来解释,考虑离子极化必然涉及阳离子的极化力与阴离子的变形性,既然易失电子成为阳离子的金属与准金属可以因极化力相近表现出对角线相似性,那么易得电子成为阴离子的非金属就应因变形性相近也表现出对角线相似性.离子极化力通常用离子势来表示,离子势有多种标度,本文采用格林贝可的(Z/R2)标度进行计算,得表1中离子势值.
表1 部分阳离子的离子势值
Table 1 Ionic potential value of some cations
离子符号 Li+ Be2+ Na+ Mg2+ Al3+
离子半径 0.6 0.31 0.95 0.65 0.5
离子势 2.78 20.8 1.11 4.73 12
从表1中可以看出处于对角线位置的锂与镁及铍与铝比之同族元素确实相近.
与阳离子相比阴离子极化力很小,如上文所述应该考虑离子变形性的大小.离子变形性的量度是极化率(α=μ/E).
表2数值足可说明在极化率方面氧和氯间存在的对角线相似大于同族间的相似〔3〕.
表2 部分阴离子的极化率值
Table 2 Polarizability of some anions
离子符号 O2- S2- F- Cl-
极化率 2.4 5.5 0.64 2.96
处于阴离子和阳离子之间常显共价性的准金属,必须同时考虑极化力和变形性,并考虑附加极化.因为对准金属来说这两方面都很重要.
也就是说原解释应再加一条:同一周期从左到右阴离子电荷减少,所以其变形性也减小,但同一族中自上而下因为离子半径增加故变形性增大.当两种改变同时发生时,一种作用至少是部分补偿了另外一种作用,故使性质没有明显的改变.如:O2-的半径虽然比Cl-小得多,但由于O2-离子的电荷数较大,核对电子云的束缚力也相对变弱,使得它的变形性与Cl-几乎相同,所以它们的化学性质也应相似.
换个角度说:O2-与F-是同周期邻近元素又是等电子体,性质应相似,但按软硬酸碱理论O2-比F-净电荷高是相对较软的碱,在同族中Cl-与F-净电荷相同,但比邻近的F-半径大也是相对较软的碱,这样一来O2-与Cl-都相对于F-是较软的碱,则O2-与Cl-性质应更相似.酸碱理论能较全面地反映化学性质,这样能更有力地证明氧氯间对角线相似性.即在某些方面,二、三周期对角线上元素性质上的相似,比同族或同周期邻近元素间相似的程度还大.
周期表中的元素从左至右非金属性增高,从上到下非金属性减小.如:同族中氯比氟非金属性减小,而在同周期中氟比氧非金属性增大.这样氧与氯都相对于氟非金属性略小,必然导致氯与氧非金属性相近.这样,从元素周期律本身的递变规律也可以说明氧氯间对角线相似.二、三周期其它对角线关系都可类似的简洁给以说明.
元素周期表中对角线原理是什么?
对角线规则,是指处于周期表中对角线位置(左上和右下方)的两元素,其性质具有相似性。例如:Li Be B C Na Mg Al Si Be与 Al处于对角线位置,它们均能与氢氧化钠溶液反应产生H2。锂、镁处于对角线位置,它们都能与氮气直接化合而生成氮化物。对角线相似性(亦称对角线规则) 是:“周期表中第二周期的一个特色是各个元素的化学和第三周期较高一族元素的化学呈现相似性,称为‘对角线相似’”。扩展资料元素周期表对角线原理:对角线规则指的是在元素周期表中处于对角线位置的元素的性质具有相似性。一般指锂与镁,铍与铝,硼与碳。如氢氧化锂和氢氧化镁一样受热易分解,氢氧化铍与氢氧化铝都能与氢氧化钠反应,晶体硼和金刚石相似都为原子晶体。参考资料来源:百度百科—对角线规则
对角线法则适用范围
对角线法则适用范围是2、3阶行列式。对角线法则一般指萨鲁斯法则,萨鲁斯法则(Sarrusrule)是展开二阶和三阶行列式的方法,萨鲁斯法则可以表述为二、三阶行列式等于主对角线上元素的乘积减去副对角线上元素的乘积,并称为二、三阶行列式的对角线法则。
在n阶行列式D=|aij|中,从左上角到右下角称为D的主对角线,元素a11,a22,…,ann称为主对角线上的元素,简称主对角元;从右上角到左下角称为D的次对角线,而元素a1n,a2,n-1,…,an1称为次对角线上的元素,简称次对角元,因而,萨鲁斯法则亦称对角线法则。
什么是对角线规则
一种元素及其化合物的性质与周期表中它右下方的另一种元素具有的相似性超过了同族元素,元素间的这种关系称作对角线规则。 不同对角线上的元素,其相似性不尽相同,举例说明如下: 1、锂与镁的相似性 ★ 锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物,而不是过氧化物。 ★ 锂、镁都能与氮气直接化合而生成氮化物。 ★ 锂、镁与水反应均较缓慢。 ★ 锂、镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水。 ★ 锂、镁的碳酸盐在加热时均能分解为相应的氧化物和二氧化碳。 ★ 锂、镁的氯化物均能溶于有机溶剂中,表现出共价特性。 2、铍与铝的相似性 ★铍、铝都是两性金属,标准电极电势相近。既能溶于酸,也能溶于强碱。 ★铍和铝都能被冷的浓硝酸钝化。 ★铍和铝的氧化物均是熔点高、硬度大的物质。 ★·铍和铝的氧化物,氢氧化物都呈两性,而且氢氧化物都难溶于水。 ★铍和铝的氟化物都能与碱金属的氟化物形成配合物,如Na2[BeF4],Na3[AlF6]。它们的氯化物、溴化物、碘化物都易溶于水,高价阴离子盐都难溶。氯化物都是共价型化合物,气态下易生成双聚体,易升华,易聚合,易溶于有机溶剂。 3、硼与硅的相似性 ★两者在单质状态下都有显著的金属性。 ★自然界中多以氧化物形式存在,B-O和Si-O十分稳定 ★氢化物多种多样,是共价型化合物。 ★卤化物都是路易斯酸,完全水解。 ★氧化物及其水化物是弱酸。对角线规则解释: 对角线规则可以用离子极化的观点粗略地进行分析。 离子极化力, 是指离子使其他离子极化而发生变形的能力, 处于对角线的元素在性质上的相似性, 是由于它们的离子极化力相近的缘故.。 一般而言, 离子的极化力与它的半径大小、电荷多少、电子层结构等因素有关. 阳离子的半径越小, 所带正电荷越多, 则离子的极化力越大; 且具有2 电子结构的离子比具有8 电子结构的离子极化力要大. Li、N a 虽然在同一主族, 且Li+ 、Na+ 所带电荷量相同, 但Li+ 的半径比Na+ 的小,且Li+ 具有2 电子结构, 而Na+ 却是8 电子结构, 所以Li+ 的极化力比Na+ 大得多, 则Li 和Na 的化合物在性质上差别较大。特别说明: 1、对角线规则是一条经验规则,不是定理。 2、对角线规则只存在在第二和第三周期元素之间。