Deja de hacer lo que estás haciendo y piensa en todo lo que sabes sobre la Tabla Periódica. Probablemente hayas aprendido que el radio atómico de los elementos disminuye a lo largo de un periodo y aumenta hacia abajo en un grupo, y también que la energía de ionización y la Electronegatividad tienden a aumentar a lo largo de un periodo y hacia arriba en un grupo.
También es posible que recuerdes que los elementos de un mismo grupo tienen una relación vertical y presentan características físicas y químicas similares. Sin embargo, ¿sabías que ciertos pares de elementos diagonalmente adyacentes poseen una relación diagonal? ¡Exploremos el mundo de la relación diagonal!
En primer lugar, hablaremos de la definición de relación diagonal.
A continuación, veremos las causas de la relación diagonal.
Después, veremos las distintas relaciones diagonales en la Tabla Periódica.
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.
Elnúmero atómico es el número de protones que se encuentran en el núcleo de un elemento.
La masa at ómica de un elemento es la masa media de un solo átomo, medida en unidad de masa atómica (amu). También representa la masa media de un mol del átomo.
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
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Veamos ahora la definición de relación diagonal.
Se denomina relación diagonal a la similitud en las propiedades químicas que se da a veces entre dos elementos inmediatamente adyacentes que se encuentran en los periodos 2 y 3 de la tabla periódica.
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.
La electropositividad describe la tendencia de un átomo a donar/perder electrones y formar iones cargados positivamente (cationes).
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.
Laelectronegatividad describe la tendencia de un elemento a aceptar electrones y formar iones cargados negativamente (anión).
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.
Loscompuestos co valentes son compuestos que se forman debido al enlace covalente. En el enlace covalente, dos átomos comparten un par de electrones para adquirir una capa externa completa.
Ahora bien, cuando se les deja reaccionar con el oxígeno, tanto el boro como el silicio forman óxidos de carácter fuertemente ácido.
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.
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).
El berilio y el aluminio también tienen unarelacióndiagonal . 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.
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).
$$ \text{Mg}\text{CO}_{3 } (s) \longrightarrow \text{Mg}\text{O}(s)\text{ + CO}{2} (g) $$
Ahora, ¡espero que hayas entendido un poco más la relación diagonal!
Relación diagonal - Puntos clave
Se denomina relación diagonal a las similitudes en las propiedades químicas que a veces se dan entre dos elementos inmediatamente adyacentes que se encuentran en los periodos 2 y 3 de la tabla periódica.
Las tres causas de la relación diagonal son la electropositividadla electronegatividad y el radio iónico.
En la tabla periódica, la relación diagonal se da entre el litio (Li) y el magnesio (Mg), el berilio (Be) y el aluminio (Al), y también entre el boro (B) y el silicio (Si).
Referencias
Nota simple sobre las similitudes entre el berilio y el aluminio. (s.f.). Unacademy. Obtenido el 2 de noviembre de 2022, de https://unacademy.com/content/upsc/study-material/chemistry/a-simple-note-on-similarities-between-beryllium-and-aluminium/
Mg, N., & Si, A. (s.f.). Relación diagonal. Extraído el 2 de noviembre de 2022, de https://digitalteachers.co.ug/wp-content/uploads/2020/08/Diagonal-relationship.pdf
Zumdahl, S. S., Zumdahl, S. A., & Decoste, D. J. (2019). Química. Cengage Learning Asia Pte Ltd.
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Preguntas frecuentes sobre Relación Diagonal
¿Qué es la Relación Diagonal en Química?
La relación diagonal es la similitud observada entre elementos de periodos y grupos adyacentes en la tabla periódica, como litio y magnesio.
¿Por qué ocurre la Relación Diagonal?
La relación diagonal ocurre debido a la combinación de tamaños atómicos y cargas iónicas similares entre los elementos de períodos y grupos adyacentes.
¿Cuál es un ejemplo de Relación Diagonal?
Un ejemplo es la similitud entre litio (Li) y magnesio (Mg) en sus propiedades químicas y físicas.
¿Cómo afecta la Relación Diagonal a las propiedades de los elementos?
La relación diagonal afecta las propiedades químicas de los elementos, haciéndolos tener comportamientos y reacciones similares.
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Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
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