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Familia VA Grupo 15 Equipo: Los tomos

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Propiedades generales nicamente conforman el 0.35 % de la masa de la corteza terrestre. Es habitual encontrarlos como xidos o sulfuros, en ocasiones como nativos. Configuracin electrnica: ns np. El carcter metlico se incrementa segn se desciende en el grupo. El potencial de ionizacin es elevado, ya que es una estructura electrnica relativamente estable. Poseen estado de oxidacin 3 frente a los electropositivos, y +3 y +5 frente a los electronegativos. 23

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Propiedades generales Los hidruros de los elementos de este grupo son agentes reductores muy efectivos. El fsforo, arsnico y antimonio, as como sus compuestos, son txicos. Reaccionan con cidos oxidantes con excepcin del nitrgeno. No reaccionan con el agua o con los cidos no oxidantes.

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Elemento Nmero Atmico ElectronegatividadAfinidad electrnica eV Radio atmico pm Radio Inico pm 1a Energa de Ionizacin eV Punto de fusin C 1atm Punto de ebullicin C 1atm Densi dad g/cm 3 N73.04Anin inestable 74(+3)1 6 14.53-210-1961.25 P152.190.75110(+5)1 7 10.49442811.82 As332.180.81125(+3)5 8 9.81603ps817pt5.72 Sb512.050.81145(+3)7 6 8.6463113876.68 Bi831.90.95155(+3)1 03 7.2927115649.79

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Generalidades

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Propiedades

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Constituye el 78%... Consta de 6 istopos: - estables 14N y 15N - radiactivos 12N, 13N, 16N y 17N El nitrgeno elemental tiene una reactividad baja hacia la mayor a de las sustancias. A altas temperaturas, reacciona para formar nitruros. (Si, Ti, Al, B, Be, Mg, Ba, Sr, Ca & Li)

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Mtodos de obtencin: I) A PARTIR DEL AIRE: El nitrgeno puede obtenerse del aire por simple eliminacin del oxgeno. En la industria se obtiene a partir del aire lquido por medio de la destilacin fraccionada. II) A PARTIR DE SUS COMPUESTOS: Por la descomposicin del NH4NO2, ya que es muy inestable. NH 4 NO 2(s) 2 H 2 O (g) + N 2(g) En el laboratorio se obtiene por oxidacin del amoniaco con xido de cobre (II): 2 NH 3(g) + 3 CuO (s) 3 Cu (s) + 3 H 2 O (g) + N 2(g)

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Ciclo de Nitrgeno Fijacin del Nitrgeno: (3 procesos) - La energa contenida en un relmpago. - Mediante un proceso industrial - Las bacterias nitrificantes Descomposicin: En cada nivel trfico se libera al ambiente nitrgeno en forma de excreciones, que son utilizadas por los organismos descomponedores para realizar sus funciones vitales. Nitrificacin: es la transformacin del amoniaco a nitrito, y luego a nitrato. Desnitrificacin: en este proceso los nitratos son reducidos a nitrgeno, el cual se incorpora nuevamente a la atmsfera.

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Comnmente usado en bajas concentraciones como un desinfectante en sistemas de agua municipales, como una alternativa a la cloracin. El agua tratada con cloramina carece del olor del cloro y por lo tanto tiene un sabor mejorado. NH3 + HClO NH2Cl + H2O Cloramina

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Es uno de los propulsores de cohetes ms importantes que se han desarrollado y por la dcada de 1950 se convirti en el oxidante almacenable de eleccin de los cohetes en los EE.UU. y la URSS. Tetrxido de dinitrgeno N 2 O 4

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El xido ntrico NO Es una molcula de sealizacin. Tambin es un contaminante txico del aire. La molcula de xido ntrico es un radical libre, que hace que sea muy reactivo e inestable. En el aire, reacciona rpidamente con el oxgeno para formar el dixido de nitrgeno txico (NO2).

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Es uno de varios xidos de nitrgeno. Este gas naranja / marrn tiene un caracterstico olor fuerte y penetrante. NO2 es uno de los contaminantes del aire ms prominentes y un veneno por inhalacin. NO 2

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Liquido amarillo, con olor acre. Es muy sensible puede explotar cuando se expone a temperaturas aproximadas a los 60C, la luz solar, o sustancias orgnicas, tales como aguarrs.

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Tambin se llama yoduro de nitrgeno, es un compuesto altamente explosivo de contacto. La razn de su inestabilidad se debe a la diferencia de tamao entre los dos tipos diferentes de tomos.

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Es un gas incoloro no inflamable, con un agradable y ligeramente dulce olor. Se utiliza en ciruga y odontologa Tambin se utiliza como oxidante en los motores de combustin interna..

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Es un lquido incoloro, corrosivo y txico que puede causar quemaduras graves Se utiliza en la fabricacin de explosivos. Tiene usos adicionales en metalurgia y refinado, puesto que reacciona con la mayora de los metales, y en sntesis orgnicas. Cuando se combina con cido clorhdrico, forma agua regia. cido Ntrico

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Datos curiosos

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FSFORO

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Espectro de emisin y absorcin Propiedades atmicas Radio atmico 100pm Electronegatividad 2,19 (Pauling) Radio atmico 98pm (Radio Bohr) Estado(s) de oxidacin +3,-3,4,5 1ra Energa de ionizacin 1011,8 kJ/mol 2da 1907 kJ/mol 3ra 2914,1 kJ/mol 4ta 4963,6 kJ/mol Propiedades Generales Propiedades fsicas Estado ordinario Slido Densidad 1823 kg/m Punto de fusin 317,3 K Punto de ebullicin 550 k Entalpa de vaporizacin 12,129 kJ/mol Entalpa de fusin 0,657 kJ/mol

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Fosforo blanco Propiedades generales -Estructura tetradrica -Aspecto creo, blanco y muy txico -Sustancia muy reactiva -Arde fcilmente en reaccin con el oxgeno -Soluble en sustancias no polares inorgnicas -Insoluble en disolventes que forman puentes de hidrgeno Reacciona fcilmente con el oxgeno: P 4 (s) + 50 2 (g) P 4 O 10 (s) P 4 0 10(s) + 6H 2 O (l) 4H 3 PO 4(l)

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Fsforo rojo -Polmero con enlaces menos tensionados -Estable con el aire -Solo reacciona con CO 2(g) a 400 grados Celsius -Punto de Fusin de 600 grados Celsius -Menos voltil a diferencia del fsforo blanco -No fosforece en la oscuridad -No es txico Fsforo Negro -Conductor de electricidad -Se prepara a una elevada presin a partir de fsforo blanco -Tiene una compleja estructura molecular

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Extraccin del fsforo en la industria 2Ca 3 (PO 4 ) 2 (s) + 10CO (g) 6CaO (s) + 10CO (g) + P 4 (g) Temperatura 1500 Grados Celsius Materiales que se consumen y se producen en la extraccin de 1 tonelada de fsforo: 10 toneladas de Ca 3 (PO 4 ) 1 Tonelada de fsforo blanco 14 MWh de energa elctrica 2500 m de gases de polvo 3

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xidos de fsforo En escasez de oxgeno P 4 (s) + 3O 2 (g) P 4 O 6 (s) En exceso de oxgeno P 4(s) + 50 2(g) P 4 O 10(s) P 4 0 10(s) + 6H 2 O (l) 4H 3 PO 4 (l) -Corrosivo y extremadamente higroscpico - Se utiliza para desecar gases y en sntesis orgnicas

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Cloruros de Fsforo Excesos de fsforo P 4(s) + 6Cl 2 (g) 4PCl 3 (l ) Exceso de cloro P 4 (s) + 10Cl 2(g) 4PCl 5 (l) PCl 3 (l) + 3H 2 O (l) H 3 PO 3(l) + 3HCl (g) PCl 3 (l) + 3C 3 H 7 OH (l) 3C 3 H 7 Cl (g) + H 3 PO 3(l) H 3 PO 3 (l) + Na,K,Mg,Ca o Zn

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cido fosfrico P 4(s) + 5O 2(g) P 4 O 10(s) P 4 O 10(s) + 6H 2 O (l) 4H 3 PO 4(l) Ca 3 (PO 4 ) 2(s) + 3H 2 SO 4(ac) 3CaSO 4(s) + 2H 3 PO 4(ac) H 3 PO 4 (ac) + H 2 O (l) H 3 O (ac) + H 2 PO (ac) H 2 PO (ac) + H 2 O (l) H 3 O (ac) + HPO 2 (ac) HPO 2 (ac) + H 2 O (l) H 3 O (ac) + PO 3 (ac) cido fosfrico -4 + + +

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Fosfatos SERIES DE SALES FOSFRICAS PO 4 (ac) + H 2 O(l) HPO 4 (ac) + OH (ac) HPO 4 (ac) + H 2 O (l) H 2 PO 4 (ac) + OH (ac) H 2 PO 4 (ac) + H 2 O(l) H 3 PO 4 (ac) + OH (ac) 3- 2- - - - - - 2-2- - -Bsicos -Forman complejos con el ion fosfato FTS Ortofosfatos Ca 5 (PO 4 ) 3 OH (Ca 5 (PO 4 ) 3 F) Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH)

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NaH 2 PO 4 Na 2 (HPO 4 )Na 3 (PO 4 ) En la industria alimentaria Estructura de un grupo fosfato Materia viva ortofosfato, PO 4 ATP Guanosin Trifosfato 3-

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Curiosidades

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Arsnico Descubierto por: Alberto Magno en 1250, Alemania

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Origen e historia Dioscrides, mdico griego del siglo I d.C., es el primero en rebautizar a la sandaraca oriental, como ARSENIKS. Del latn arsencum; ste del griego , de , varonil, macho. Los griegos usaron el actual xido de arsnico (III) como depilatorio. 4000 aos antes de la era cristiana el arsnico intervena en la elaboracin de los primeros bronces.

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Propiedades qumicas y fsicas Configuracin electrnica [Ar]3d 4s 4p Densidad (g/ml): 5,72 Punto de ebullicin (C): 613 Punto de fusin (C): 817 Masa atmica (g/mol): 74,922 Potencial de ionizacin: 10.08eV Nmero atmico: 33 Valencia: +3, -3, +5 Estado de oxidacin: +5 Radio covalente (): 1,19 Radio inico (): 0,47 Radio atmico (): 1,39 1023

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Abundancia Lugar 52 en abundancia. Forma ms comn: es el arsnico gris, tiene apariencia metlica. Minerales: Pirita arsenical (FeAsS) Rejalgar (As 2 S 2 ) Oropimente (As 2 S 3 ) Arsenolita (As 2 O 3 ) Cobaltina (SAsCo) Mxico produce 20 % de todo el arsnico mundial.

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Istopos

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Aplicaciones Polvo de sucesin Rey de los venenos Fabricacin de transistores, lser y semiconductores, vidrio, textiles, papeles, adhesivos de metal, as como en procesos de bronceado, diseccin de animales. Utilizado en el tratamiento de la leucemia promieloctica.

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Curiosidades Trataron a 12 pacientes con dosis de 0,06 a 0,2 mg. / kg. de peso / da de trixido de arsnico; 11 presentaron una remisin completa tras un tratamiento de entre 12 y 39 das.

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Antimonio

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Origen * El origen de la palabra antimonio no est claro: puede proceder del griego anti monos (no solo) o del rabe. * El smbolo deriva del latn stibium=lpiz, barra, ya que el negro del antimonio se utilizaba para pintarse las cejas. * El antimonio metlico ya era conocido en la antigedad por los chinos y los babilonios.

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Propiedades * El antimonio es muy quebradizo, por esto generalmente solo se usa en aleaciones con otros metales como el estao. * El antimonio puro se aplica tambin en la tcnica de semiconductores.

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Obtencin * Las principales fuentes para obtener el antimonio son los siguientes minerales: estibina, estibinita o antimonita (Sb 2 S 3 ), valentinita (Sb 2 O 3 ), cervantina (Sb 2 O 4 ), kermesita (Sb 2 S 2 O) y allemontita (SbAs). * Los yacimientos ms importantes de antimonio nativo se localizan en la regin de Chihuahua, Mxico; Quebec, Canad y algunas zonas de California. Se han encontrado buenos ejemplares en Isre en Francia y en Espaa, en la provincia de Mlaga.

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Obtencin Es posible encontrarlo libre aunque normalmente est en forma de sulfuros. La principal mena de antimonio es la antimonita (tambin llamada estibina), Sb 2 S 3. Mediante el tostado del sulfuro de antimonio se obtiene xido de antimonio (III), Sb 2 O 3, que se puede reducir con coques para la obtencin de antimonio. 2 Sb 2 O 3 + 3C 4Sb + 3CO 2 Tambin se puede obtener por reduccin directa del sulfuro, por ejemplo con chatarra de hierro: Sb 2 S 3 + 3Fe 2Sb + 3FeS

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Datos Curiosos * En la Edad Media, el antimonio se us como remedio para el estreimiento. Tragarse las "pldoras eternas" (pequeas bolas de antimonio) irritaba los intestinos lo suficiente como para que expulsaran todo lo que haba en ellos. Las bolas de antimonio se recuperaban entre los excrementos, se lavaban y volvan a usarse. * Etimologa del alcohol. La palabra Alcohol viene del rabe "kahala", manchar o pintar, porque deriva del polvo de antimonio usado como maquillaje en los ojos. Hacia 1672, en ingls el significado se ampli a "cualquier substancia que sublima", y de ah su aplicacin al lquido de fcil evaporacin que es el alcohol. El 22 de junio de 1918, ms de 100 meseros de Chicago fueron puestos en custodia por envenenar con antimonio y tartrato de potasio a los clientes que dejaban malas propinas.

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Bismuto

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* Propiedades Densidad9780 kg/m3 Masa atmica208.98038 u Radio medio160 pm Radio atmico143 Radio covalente146 pm Configuracin electrnica [Xe]4f 5d 6s 6p Estados de oxidacin 3, 5 (levemente cido) Estructura cristalinarombodrica Estadoslido Punto de fusin544.4 K Punto de ebullicin1837 K Calor de fusin11.3 kJ/mol Presin de vapor0,000627 Pa a 544 K Electronegatividad2,02 (Pauling) Calor especfico122 J/(kgK) Conductividad elctrica 0,867 106 m-1-1 Conductividad trmica 7,87 W/(mK) 141023

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Mineral Frmula Bismita Bismutina Bismutimita Eulitina

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* Istopos IstopoDuracinAbundancia (%) Bi-20411.2 horas0 Bi-20515.31 das0 Bi-2066243 das0 Bi-20732.2 aos0 Bi-208368,000 aos0 Bi-209Estable100 Bi-2105.01 das0 Bi-2113 millones de aos0 Bi-2122.14 minutos0 Bi-2131.009 horas0 Bi-21419.9 minutos0 Bi-2157 minutos0

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Obtencin Subproducto de Pb, Ag, Cu, Sn. Subproducto de la refinacin de Pb por el mtodo de Betts. Se obtiene el xido de bismuto (III), el cual se reduce con carbn a bismuto bruto. Se purifica mediante fusin por zonas.

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* Mtodo de Betts Refinacin de Petrleo Lodos ricos en Bi Residuos alcalinos con Bi bruto con impurezas de Ag y Pb Residuos Separacin y obtencin de Bi puro.

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* Reacciones ms comunes de Bi 2

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Aplicaciones

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Curiosidades Es uno de los elementos que ha tenido al menos 20 nombres distintos. El bismuto es el primer elemento de los descubiertos en la Edad Media.

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Ununpentium 18/10/12 Los experimentos comenzaron entre el 14 de Julio al 10 de Agosto del 2003. Se publica su descubrimiento el 24 de Febrero del 2004. Lawrence Livermore National y Universidad de Dubna. Slo cuatro ncleos fueron identificados. Bombardearon americio- 243 con calcio-48

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La clave de la estabilidad radica en que el ncleo del tomo sea lo ms esfrico posible Dos istopos son actualmente conocidos, UUP- 287 y UUP-288. Curiosidades La teora de la conspiracin de OVNI. Elemento 115 en videojuego Call of Duty.

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Isotopos 18/10/12 isoANPeriodoMD Ed PD MeV 290 UupSinttico16 ms9,95 286 Uut Uut 289 UupSinttico169 ms10,31 285 Uut 288 UupSinttico173 ms10,46 284 Uut 287 UupSinttico32 ms10,59 283 Uut