grupo 6a
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Grupo 6A
OXÍGENO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Oxígeno Símbolo: O
Número atómico: 8Masa atómica (uma): 15,9994
Período: 2 Grupo: VIA
Bloque: p (representativo) Valencias: -2
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [He] 2s2 2p4 Radio atómico (Å): -
Radio iónico (Å):1,4 (-2) Radio covalente (Å): 0,73
Energía de ionización (kJ/mol): 1314
Electronegatividad: 3,5
Afinidad electrónica (kJ/mol): 141
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 0,001429 Color: Incoloro
Punto de fusión (ºC): -219Punto de ebullición (ºC): -183
Volumen atómico (cm3/mol): 14,4
Historia Descubridor: Joseph Priestley. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Año de descubrimiento: 1774. Origen del nombre: Del griego "oxys" ("ácidos") y
"gennao" ("generador"). Significando "formador de ácidos".
Obtención: Por calentamiento de óxido de mercurio, se
obtenían dos gases: uno de ellos el mercurio que condensaba y, el otro, el oxígeno, que hacía arder brillantemente una vela y permitía la respiración.
Métodos de obtención Licuación del aire y destilación fraccionada del mismo
(99% de la producción). Electrólisis de agua. Calentamiento de clorato de potasio con dióxido de
manganeso como catalizador. Descomposición térmica de óxidos. Descomposición catalítica de peróxidos.
Aplicaciones Utilizado en hospitales para favorecer la respiración de
los pacientes con problemas cardiorrespiratorios. Se debe mezclar con gases nobles, pues inhalar oxígeno puro puede ser peligroso.
Utilizado en soldadura oxiacetilénica. Síntesis de metanol y de óxido de etileno. Combustible de cohetes. Hornos de obtención de acero. Por acción de descargas eléctricas o radiación
ultravioleta sobre el oxígeno se genera el ozono.
AZUFRE
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Azufre Símbolo: S
Número atómico: 16 Masa atómica
(uma): 32,066
Período: 3 Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo) Valencias: -2, +2, +4, +6
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p4 Radio atómico (Å): 1,04
Radio iónico (Å):1,84 (-2) Radio covalente (Å): 1,02
Energía de ionización (kJ/mol): 1000
Electronegatividad: 2,58
Afinidad electrónica (kJ/mol): 200
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 2,07 (rómbico) Color: Amarillo
Punto de fusión (ºC):115Punto de ebullición (ºC): 445
Volumen atómico (cm3/mol): 15,5
Historia Descubridor: Desconocido. Lugar de descubrimiento: Desconocido. Año de descubrimiento: Conocido desde la antigüedad. Origen del nombre: La palabra "azufre" se supone
derivada de un vocablo sánscrito "sulvere" que indica que el cobre pierde su valor cuando se une con el azufre. Sulvere derivó en la palabra latina "sulphurium", que derivó en azufre.
Obtención: El azufre se conoce desde los tiempos más remotos, pues con el nombre de "piedra inflamable" se menciona en la Biblia y en los documentos más antiguos. Se usaba en medicina y, los vapores producidos en su combustión, por griegos y romanos para blanquear telas.
Métodos de obtención Se obtiene de domos salinos de la costa del Golfo de
México mediante el método Frasch: se introduce agua sobrecalentada (180 ºC) que funde el azufre y, con ayuda de aire comprimido, sube a la superficie.
Aplicaciones Fabricación de pólvora negra, junto a carbono y nitrato
potásico. Vulcanización del caucho. Fabricación de cementos y aislantes eléctricos. Fabricación de cerillas, colorantes y también como
fungicida (vid). Fabricación de ácido sulfúrico (el producto químico más
importante de la industria química de cualquier país). Este ácido se emplea para: producción de abonos minerales (superfosfatos), explosivos, seda artificial, colorantes, vidrios, en acumuladores, como desecante y reactivo químico.
El dióxido de azufre sirve para obtener ácido sulfuroso además de sulfúrico. Las sales del ácido sulfuroso tienen aplicaciones en la industria papelera, como fumigantes, blanqueadores de frutos secos, ...
SELENIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Selenio Símbolo: Se
Número atómico: 34Masa atómica (uma): 78,96
Período: 4 Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo) Valencias: -2, +4, +6
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p4 Radio atómico (Å): 1,40
Radio iónico (Å):1,98 (-2) Radio covalente (Å): 1,16
Energía de ionización (kJ/mol): 941
Electronegatividad: 2,55
Afinidad electrónica (kJ/mol): 195
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 4,792 Color: Gris
Punto de fusión (ºC): 221Punto de ebullición (ºC): 685
Volumen atómico (cm3/mol): 16,42
Historia Descubridor: Jöns Berzelius. Lugar de descubrimiento: Suecia. Año de descubrimiento: 1817. Origen del nombre: De la palabra griega "selene" que
significa "luna". Este nombre le fue dado por su parecido al telurio, a causa de que el telurio había sido denominado así por la tierra, a este nuevo elemento se le dio el nombre de luna.
Obtención: En 1817, Berzelius se encontraba analizando muestras de cierto ácido sulfúrico preparado en una ciudad minera sueca y, encontró una impureza que creyó que se trataba de un nuevo metal. Al principio, pensó que debería tratarse del telurio, pero cuando aisló el metal, demostró ser algo más: un nuevo elemento que se parecía al telurio, este fue llamado selenio.
Métodos de obtención Se obtiene del ánodo de una cuba electrolítica utilizada
para el proceso de refinado del cobre y de la plata. El selenio se recupera por tostación de los lodos anódicos, formándose el dióxido de selenio que, por reacción con dióxido de azufre, origina el selenio.
Aplicaciones El selenio presenta propiedades fotovoltaicas (convierte
directamente luz en electricidad) y fotoconductivas (la resistencia eléctrica decrece al aumentar la iluminación). todo esto lo hace útil en la producción de fotocélulas y exposímetros para uso fotográfico y en células solares.
El selenio es capaz de convertir corriente alterna en corriente contínua, por lo que se emplea en rectificadores. Por debajo de su punto de fusión es un semiconductor tipo p, con aplicaciones en electrónica.
Se emplea en xerografía para fotocopiadoras, en la industria del vidrio para decolorar vidrios y en la obtención de vidrios y esmaltes color rubí.
Se usa como tóner fotográfico, aditivo de aceros inoxidables y aleaciones de cobre.
TELURIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Telurio Símbolo: Te
Número atómico: 52Masa atómica (uma): 127,60
Período: 5 Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo) Valencias: -2, +2, +4, +6
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Kr] 4d10 5s2 5p4 Radio atómico (Å): 1,40
Radio iónico (Å): 0,56 (+6), 2,21 (-2)
Radio covalente (Å): 1,35
Energía de ionización (kJ/mol): 870
Electronegatividad: 2,1
Afinidad electrónica (kJ/mol): 190
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 6,24 Color: Plateado
Punto de fusión (ºC): 450Punto de ebullición (ºC): 988
Volumen atómico (cm3/mol): 20,46
Historia
Descubridor: Franz Joseph Muller von Reichstein. Lugar de descubrimiento: Rumania. Año de descubrimiento: 1782. Origen del nombre: De la palabra latina "tellus" que
significa "Tierra", en honor a la diosa romana Tellus que personificaba a la Tierra en la mitología latina.
Obtención: Fue descubierto en minerales de oro por Muller von Reichstein, inspector jefe de minas en Transilvania, en 1782. En principio se confundió con el antimonio. Fue Klaproth, en 1798, quien aisló el metal y lo llamó Telurio.
Métodos de obtención Se obtiene de los barros anódicos del refinado
electrolítico del cobre.
Aplicaciones Es un semiconductor tipo p. Aleado con plomo previene la corrosión de este ultimo. Se alea con hierro colado, acero y cobre para favorecer
su mecanizado. El telurio se emplea en cerámica. El telururo de bismuto se emplea para dispositivos
termoeléctricos.
POLONIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Polonio Símbolo: Po
Número atómico: 84 Masa atómica
(uma): (208,98)
Período: 6 Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo) Valencias: -2, +2, +4, +6
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 Radio atómico (Å): 1,76
Radio iónico (Å): - Radio covalente (Å): 1,46
Energía de ionización (kJ/mol): 812
Electronegatividad: 2,00
Afinidad electrónica (kJ/mol): 174
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 9,320 Color: Plateado
Punto de fusión (ºC): 254Punto de ebullición (ºC): 962
Volumen atómico (cm3/mol): 22,53
Historia Descubridor: Marie Curie. Lugar de descubrimiento: Francia. Año de descubrimiento: 1898. Origen del nombre: De "Polonia", lugar de nacimiento
de Marie Curie. Obtención: Fue el primer elemento descubierto por
Marie Sklodowska Curie, al intentar encontrar el origen de la radiactividad de la pechblenda de Joachimsthal (Bohemia). Se necesitaron varias toneladas del mineral pechblenda para obtener cantidades ínfimas de polonio. Aislaron el polonio mediante mediciones de la radiactividad, aquellos montones del mineral que más radiactividad emitían eran los que contenían polonio. Fue así como lo fueron concentrando hasta aislarlo.
Métodos de obtención Bombardeando bismuto natural (209Bi) con neutrones se
obtiene el isótopo del bismuto 210Bi, el cual mediante desintegración origina el polonio.
Aplicaciones Mezclado o aleado con berilio es una fuente de
neutrones. Se emplea en cepillos para eliminar el polvo de películas
fotográficas. Se utiliza en fuentes termoeléctricas ligeras para satélites
espaciales, ya que casi toda la radiación alfa que emite es atrapada por la propia fuente sólida y por el contenedor.
UNUNHEXIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Ununhexio Símbolo: Uuh
Número atómico: 116Masa atómica (uma): (289)
Período: 7Grupo: VIA (anfígenos)
Bloque: p (representativo) Valencias: -
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 Radio atómico (Å): -
Radio iónico (Å): - Radio covalente (Å): -
Energía de ionización (kJ/mol): - Electronegatividad: -
Afinidad electrónica (kJ/mol): -
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): - Color: -
Punto de fusión (ºC): -Punto de ebullición (ºC): -
Volumen atómico (cm3/mol): -
Historia Descubridor: V. Ninov, K. Gregorich, W. Loveland, A.
Ghiorso, D. Hofmann, D. Lee, H. Nitsche, W. Swiatecki, U. Kirbach, C. Laue, J. Adams, J. Patin, D. Shaughnessy, D. Strellis, P. Wilk.
Lugar de descubrimiento: Berkeley, California, USA. Año de descubrimiento: 1999. Origen del nombre: Nomenclatura sistemática IUPAC Obtención: Se obtiene como producto de la
desintegración del elemento 118. El elemento 118 se obtiene por fusión de plomo con kriptón, según: 208Pb + 86Kr = 293Uuo + 1n. Este núcleo se desintegra emitiendo una partícula alfa, lo cual conduce a la formación de un isótopo del elemento 116, el cual también sigue un proceso de desintegración: 293Uuo = 289Uuh + 4He.
Métodos de obtención A partir del elemento 118.
Aplicaciones No se conocen, pues sólo se han creado unos átomos de
este elemento.
Grupo VB
VANADIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Vanadio Símbolo: V
Número atómico: 23Masa atómica (uma): 50,9415
Período: 4 Grupo: VB (transición)
Bloque: d (no representativo) Valencias: +2, +3, +4, +5
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ar] 3d3 4s2 Radio atómico (Å): 1,34
Radio iónico (Å): 0,59 (+5), 0,74 (+3)
Radio covalente (Å): 1,25
Energía de ionización (kJ/mol): 650
Electronegatividad: 1,6
Afinidad electrónica (kJ/mol): 51
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 6,11 Color: Gris-Plateado
Punto de fusión (ºC): 1910Punto de ebullición (ºC): 3407
Volumen atómico (cm3/mol): 8,34
Historia Descubridor: Andrés Manuel del Río, Nils Sefström. Lugar de descubrimiento: México y Suecia. Año de descubrimiento: 1801. Origen del nombre: El nombre fue dado en honor de la
diosa escandinava "Vanadis" (Diosa de la belleza) en alusión a la gran variedad de colores de sus combinaciones.
Obtención: Manuel del Río lo descubrió en México en 1801. A sugerencias de un químico francés se retractó creyendo que lo había confundido con otro elemento: el cromo. En 1830, Sefström descubre un elemento nuevo y Wöhler demuestra que es el mismo que el descubierto por del Río. En 1867 Roscoe lo obtuvo puro, reduciendo el cloruro con hidrógeno.
Métodos de obtención Reducción del pentaóxido de divanadio con calcio, en un
reactor a presión, a 950 ºC. Electrólisis de dicloruro de vanadio fundido. Vanadio de alta pureza se obtiene por reducción del
tricloruro de vanadio con mezcla de sodio-magnesio.
Aplicaciones Recubrimiento de las barras de combustible de reactores
nucleares, por su baja sección de captura de neutrones. Producción de acero de gran tenacidad para herramientas
especiales: duras y resistentes a la corrosión. Se obtiene una aleación con 86% de vanadio, 2% de hierro y 12% de carbono, llamada ferrovanadio.
Se utilizan hojas de vanadio como agente de unión para recubrimiento del acero con titanio.
El pentaóxido de divanadio se usa en cerámica y como catalizador en la fabricación del ácido sulfúrico.
La mezcla vanadio-galio se usa para producir imanes superconductores con campos de 175000 gauss.
NIOBIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Niobio Símbolo: Nb
Número atómico: 41Masa atómica (uma): 92,9064
Período: 5 Grupo: VB (transición)
Bloque: d (no representativo) Valencias: +2, +3, +4, +5
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Kr] 4d4 5s1 Radio atómico (Å): 1,46
Radio iónico (Å): 0,70 (+5) Radio covalente (Å): 1,37
Energía de ionización (kJ/mol): 652
Electronegatividad: 1,60
Afinidad electrónica (kJ/mol): 86
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 8,57 Color: Blanco-gris claro
Punto de fusión (ºC): 2477Punto de ebullición (ºC): 4744
Volumen atómico (cm3/mol): 10,84
Historia Descubridor: Charles Hatchett. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Año de descubrimiento: 1801. Origen del nombre: De la palabra griega "Níobe" que
significa "hija de Tántalo". Sobre 1750, el gobernador colonial de Connecticut (EEUU) envió a Londres un mineral raro encontrado allí. Hatchett lo analizó en 1801 y llamó al nuevo metal "columbio" (por Columbia, el poético sobrenombre de la nueva nación de Estados Unidos). Años después, al analizar una 2ª fracción, Wollaston declaró que el "columbio" era el mismo elemento que el tántalo (elemento con nombre de un personaje de la mitología griega). En 1846, Rose probó que Hatchett tenía razón, el columbio era muy similar al tántalo pero no idéntico a él. Por este motivo se le dio el nombre de níobe, hija de tántalo.
Obtención: Hatchett sabía que existía el niobio, pero fue incapaz de aislarlo. Fue Blomstrand, en 1864, quien obtuvo el metal reduciendo el cloruro de niobio calentándolo en atmósfera de hidrógeno.
Métodos de obtención La obtención del niobio implica una primera etapa en
que hay que separarlo del tántalo. Esto se hace mediante el empleo de disolventes y obtención del pentaóxido de diniobio. Este es posteriormente reducido con carbón, en dos etapas.
Aplicaciones Recubrimiento de barras de combustible nuclear, pues
tiene una baja sección de captura de neutrones. Construcción de sistemas de distribución de aire de
cápsulas espaciales. Ofrece propiedades superconductoras: se han construido
imanes superconductores con alambres de niobio-circonio, que mantiene su superconductividad en presencia de fuertes campos magnéticos.
Se emplea en las varillas de soldadura de arco para acero inoxidable.
Aleado con hierro se obtiene una aleación llamada ferroniobio, útil para la fabricación de aceros inoxidables, evitándose la oxidación y disminuyendo la fragilidad.
TÁNTALO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Tántalo Símbolo: Ta
Número atómico: 73Masa atómica (uma): 180,948
Período: 6 Grupo: VB (transición)
Bloque: d (no representativo) Valencias: +3, +4, +5
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d3 6s2 Radio atómico (Å): 1,47
Radio iónico (Å):0,73 (+5) Radio covalente (Å): 1,38
Energía de ionización (kJ/mol): 761
Electronegatividad: 1,50
Afinidad electrónica (kJ/mol): 14
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 16,654 Color: Gris
Punto de fusión (ºC): 3017Punto de ebullición (ºC): 5458
Volumen atómico (cm3/mol): 10,87
Historia Descubridor: Anders Ekeberg. Lugar de descubrimiento: Suecia. Año de descubrimiento: 1802. Origen del nombre: De la palabra griega "Tantalos",
personaje de la mitología griega que fue condenado por los dioses a no poder beber ni comer (este elemento no es atacado por los ácidos y quizás de ahí el nombre ya que Tántalo tampoco podía beber ni comer), padre de Níobe (ya que tántalo y niobio se encuentran juntos y tienen propiedades análogas). El nombre de tántalo se eligió por la dificultad de encontrar un disolvente para su óxido.
Obtención: Aunque fue descubierto por Ekeberg en 1802, muchos químicos pensaban que el niobio y el tántalo eran el mismo elemento, hasta que Rose, en 1844, y Marignac, en 1866, demostraron que los ácidos nióbico y tantálico eran distintos.
Métodos de obtención Debido a que coincide en todos los minerales con el
niobio, el primer paso consiste en separar ambos, para ello se efectúa la disolución con ácido fluorhídrico, precipitando el fluorotantalato de potasio, K4Ta4O5F14, mientras que el correspondiente compuesto de niobio queda en disolución. Partiendo del fluorotantalato se obtiene el elemento por reducción con sodio.
Aplicaciones Se emplea fundamentalmente para obtener aleaciones
con alto punto de fusión, alta resistencia, dúctiles e inoxidables.
Se utiliza para eliminar trazas de gases. Se usa en equipos químicos, reactores nucleares, aviones
y cohetes, debido a su alta inercia química. Se emplea para fabricar condensadores electrolíticos y
partes de hornos de vacío. Se usa en la fabricación de material quirúrgico ya que es
inerte a los líquidos corporales y no produce irritación.
El óxido de tántalo (V) se emplea en la fabricación de vidrios especiales para lentes de cámaras, ya que posee un elevado índice de refracción.
El carburo de tántalo se utiliza en sierras de cortar.
DUBNIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Dubnio Símbolo: Db (Unp)
Número atómico: 105Masa atómica (uma): (262,11)
Período: 7 Grupo: VB (transición)
Bloque: d (no representativo) Valencias: +4?, +5?
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Rn] 5f14 6d3 7s2 Radio atómico (Å): -
Radio iónico (Å): - Radio covalente (Å): -
Energía de ionización (kJ/mol): 640 (estimada)
Electronegatividad: -
Afinidad electrónica (kJ/mol): -
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 29,000 (estimada)
Color: -
Punto de fusión (ºC): -Punto de ebullición (ºC): -
Volumen atómico (cm3/mol): -
Historia Descubridor: Científicos del Instituto Nuclear de Dubna
y de la Universidad de California, Berkeley. Lugar de descubrimiento: Rusia, USA.
Año de descubrimiento: 1967. Origen del nombre: Por el Instituto nuclear de Dubna,
implicado en la búsqueda de elementos pesados. Obtención: Los rusos lo obtuvieron
bombardeando 243Am con 22Ne. Los americanos lo consiguieron bombardeando 249Cf con 15N.
Métodos de obtención La obtención se sigue haciendo igual que inicialmente.
Aplicaciones No se conocen, debido a que se ha sintetizado en muy
pequeña cantidad.
Grupo VA
NITRÓGENO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Nitrógeno Símbolo: N
Número atómico: 7Masa atómica (uma): 14,0067
Período: 2Grupo: VA (nitrogenoideos)
Bloque: p (representativo)Valencias: +1, +2, +3, -3, +4, +5
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [He] 2s2 2p3 Radio atómico (Å): 0,92
Radio iónico (Å): 1,71 (-3) Radio covalente (Å): 0,92
Energía de ionización Electronegatividad: 3,04
(kJ/mol): 1400
Afinidad electrónica (kJ/mol): 7
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 0,0012506 (0 ºC)
Color: Incoloro
Punto de fusión (ºC): -210 P. de ebullición (ºC): -196
Volumen atómico (cm3/mol): 13,54
Historia Descubridor: Daniel Rutherford. Lugar de descubrimiento: Escocia. Año de descubrimiento: 1772. Origen del nombre: De las palabras griegas "nitron"
("nitrato") y "geno" ("generador"). Significando "formador de nitratos".
Obtención: En el estudio de la composición del aire, Joseph Black, obtuvo un gas que permitía la combustión y la vida y otro gas que no la permitía ("aire viciado"). Rutherford estudió este gas y llegó a la conclusión de que era "aire flogistizado", donde "nada ardía y nada vivía en él". Aunque no supo de qué gas se trataba, fue el primero en descubrirlo.
Métodos de obtención Se obtiene de la atmósfera (su fuente inagotable) por
licuación y destilación fraccionada. Se obtiene, muy puro, mediante descomposición térmica
(70 ºC) del nitrito amónico en disolución acuosa. Por descomposición de amoniaco (1000 ºC) en presencia
de níquel en polvo.
Aplicaciones Producción de amoniaco, reacción con hidrógeno en
presencia de un catalizador. (Proceso Haber-Bosch). El amoniaco se usa como fertilizante y para producir ácido nítrico (Proceso Ostwald).
El nitrógeno líquido se utiliza como refrigerante en la
industria alimentaria: congelado de alimentos por inmersión y transporte de alimentos congelados.
El nitrógeno se utiliza en la industria electrónica para crear atmósferas inertes para producir transistores y diodos.
Se utiliza en la industria del petróleo para incrementar la presión en los pozos y forzar la salida del crudo.
Se usa como atmósfera inerte en tanques de explosivos líquidos.
El ácido nítrico, compuesto del nitrógeno, se utiliza para fabricar nitratos y nitrar sustancias orgánicas.
El dióxido de nitrógeno se utiliza como anestésico. Los cianuros se utilizan para producir acero templado.
FÓSFORO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Fósforo Símbolo: P
Número atómico: 15Masa atómica (uma): 30,9738
Período: 3Grupo: VA (nitrogenoideos)
Bloque: p (representativo)Valencias: +1, +2, +3, +5, -2, -3
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p3 Radio atómico (Å): 1,1
Radio iónico (Å): 0,34 (+5) Radio covalente (Å): 1,06
Energía de ionización (kJ/mol): 1011
Electronegatividad: 2,19
Afinidad electrónica (kJ/mol): 72
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 1,82 Color: Blanco
Punto de fusión (ºC): 44 P. de ebullición (ºC): 280
Volumen atómico (cm3/mol): 17,02
Historia Descubridor: Hennig Brand. Lugar de descubrimiento: Alemania. Año de descubrimiento: 1669. Origen del nombre: De la palabra griega "phosphoros"
que significa "portador de luz", nombre que se correspondía con el antiguo del planeta Venus cuando aparecía antes de la salida del sol (ya que el fósforo emite luz en la oscuridad porque arde al combinarse lentamente con el oxígeno del aire).
Obtención: Buscando la piedra filosofal, Brand destiló una mezcla de arena y orina evaporada y obtuvo un cuerpo que tenía la propiedad de lucir en la oscuridad. Durante un siglo se vino obteniendo esta sustancia exclusivamente de la orina, hasta que en 1771 Scheele la produjo de huesos calcinados.
Métodos de obtención Se obtiene por métodos electroquímicos, en atmósfera
seca, a partir del mineral (fosfato) molido mezclado con coque y arena y calentado a 1400 ºC en un horno eléctrico o de fuel. Los gases de salida se filtran y enfrían hasta 50 ºC con lo que condensa el fósforo blanco, que se recoge bajo agua o ácido fosfórico. Calentando suavemente se transforma en fósforo rojo.
Aplicaciones El fósforo rojo se usa, junto al trisulfuro de tetrafósforo,
P4S3, en la fabricación de fósforos de seguridad. El fósforo puede utilizarse para: pesticidas, pirotecnia,
bombas incendiarias, bombas de humo, balas trazadoras, etc.
El fósforo (sobre todo blanco y rojo) se emplea principalmente en la fabricación de ácido fosfórico, fosfatos y polifosfatos (detergentes).
El pentaóxido de fósforo se utiliza como agente desecante.
El hidruro de fósforo, PH3 (fosfina), es un gas enormemente venenoso. Se emplea en el dopado de semiconductores y en la fumigación de cereales.
El trisulfuro de tetrafósforo constituye la masa incendiaria de las cerillas.
Los fosfatos se usan en la producción de vidrios especiales, como los usados en las lámparas de sodio.
El fosfato de calcio tratado con ácido sulfúrico origina superfosfato. tratado con ácido fosfórico origina superfosfato doble. Estos superfosfatos se utilizan ampliamente como fertilizantes.
La ceniza de huesos, compuesta por fosfato de calcio, se ha usado para fabricar porcelana y producir fosfato monocálcico, que se utiliza en polvos de levadura panadera.
El fosfato sódico es un agente limpiador, cuya función es ablandar el agua e impedir la formación de costras en caldera y la corrosión de tuberías y tubos de calderas.
Los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos biológicos de transferencia de energía: metabolismo, fotosíntesis, función nerviosa y muscular. Los ácidos nucléicos que forman el material genético son polifosfatos y coenzimas.
ARSÉNICO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Arsénico Símbolo: As
Número atómico: 33Masa atómica (uma): 74,9216
Período: 4Grupo: VA (nitrogenoideos)
Bloque: p (representativo) Valencias: +3, +5, -3
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p3 Radio atómico (Å): 1,39
Radio iónico (Å): 2,22 (-3), 0,47 (+5)
Radio covalente (Å): 1,19
Energía de ionización (kJ/mol): 947
Electronegatividad: 2,18
Afinidad electrónica (kJ/mol): 78
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 5,73 Color: Gris
Punto de fusión (ºC): 817 (a 28 atm)
P. de ebullición (ºC): 613 (sublima)
Volumen atómico (cm3/mol): 12,95
Historia Descubridor: Alberto Magno. Lugar de descubrimiento: Desconocido. Año de descubrimiento: 1250 (aproximadamente). Origen del nombre: De la palabra griega "arsenikon".
Desde la antigüedad se utilizaba un pigmento con el que se fabricaba pintura de color amarillo y que los griegos asociaban al sexo masculino, por lo cual le daban el nombre de arsenikon, que provenía de "arsen" que significaba varonil. Los romanos lo llamaron "oropimente", del latín auripigmentum; es decir, pigmento áureo o pigmento de oro, llamado así por su color amarillo.
Obtención: Se cree que fue obtenido por Alberto Magno calentando jabón junto con oropimente (trisulfuro de diarsénico).
Métodos de obtención Se obtiene a partir del mineral arsenopirita (FeAsS). Se
calienta, con lo cual el arsénico sublima y queda un residuo sólido de sulfuro ferroso.
Aplicaciones El arsénico se utiliza en los bronces, en pirotecnia y
como dopante en transistores y otros dispositivos de estado sólido.
El arseniuro de galio se emplea en la construcción de láseres ya que convierte la electricidad en luz coherente.
El óxido de arsénico (III) se emplea en la industria del vidrio, además de como veneno.
La arsina (trihidruro de arsénico) es un gas tremendamente venenoso.
Los sulfuros de arsénico; por ejemplo, el oropimente, se usan como colorantes.
ANTIMONIO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Antimonio Símbolo: Sb
Número atómico: 51Masa atómica (uma): 121,760
Período: 5Grupo: VA (nitrogenoideos)
Bloque: p (representativo) Valencias: +3, +5, -3
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Kr] 4d10 5s2 5p3 Radio atómico (Å): 1,45
Radio iónico (Å): 0,62 (+5), 2,45 (-3)
Radio covalente (Å): 1,38
Energía de ionización (kJ/mol): 834
Electronegatividad: 2,05
Afinidad electrónica (kJ/mol): 103
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 6,697 Color: Blanco azulado
Punto de fusión (ºC): 631 P. de ebullición (ºC): 1587
Volumen atómico (cm3/mol): 18,19
Historia Descubridor: Desconocido. Lugar de descubrimiento: Desconocido. Año de descubrimiento: Conocido desde la
antigüedad. Origen del nombre: De la palabra griega "stíbi", pasó al
latín como "stibium" (dando nombre al colorete de antimonio con el que las mujeres se daban sombra de ojos ya en el antiguo Egipto). La forma "antimonium" se formó en latín medieval por etimología popular como adaptación del árabe "at-timud", con el mismo significado. El origen del símbolo, Sb, proviene de la palabra latina stibium.
Obtención: Los compuestos de antimonio se conocen desde la antigüedad y, como metal, a comienzos del siglo XVII. En el antiguo Egipto se empleaba el sulfuro de antimonio como ungüento, colorete y para ennegrecer las uñas.
Métodos de obtención Se obtiene fundiendo el mineral estibina, para
concentrarlo en Sb2S3 y éste se tuesta a Sb2O3 que se reduce con carbón. Se purifica mediante fusión por zonas.
Se obtiene como subproducto en los procesos metalúrgicos de cobre y plomo.
Aplicaciones Usado en la tecnología de semiconductores para fabricar
detectores infrarrojos, diodos y dispositivos de efecto Hall.
Aleado con plomo incrementa la dureza de este metal. Se usa para baterías, aleaciones antifricción, armas pequeñas, balas trazadoras, revestimientos de cables, etc.
El sulfuro de antimonio (III) se emplea en la obtención de antimonio, para preparar la masa inflamable de las cerillas, en fabricación de vidrios coloreados, barnices y en pirotecnia.
El cloruro de antimonio (III) se usa como catalizador.
BISMUTO
Descripción GeneralCARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Bismuto Símbolo: Bi
Número atómico: 83Masa atómica (uma): 208,980
Período: 6Grupo: VA (nitrogenoideos)
Bloque: p (representativo) Valencias: +3, +5, -3
PROPIEDADES PERIÓDICAS
Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 Radio atómico (Å): 1,70
Radio iónico (Å): 0,74 (+5), 1,20 (+3)
Radio covalente (Å): 1,46
Energía de ionización (kJ/mol): 703
Electronegatividad: 2,02
Afinidad electrónica (kJ/mol): 91
PROPIEDADES FÍSICAS
Densidad (g/cm3): 9,780 Color: Blanco
Punto de fusión (ºC): 271P. de ebullición (ºC): 1564
Volumen atómico (cm3/mol): 21,37
Historia Descubridor: Desconocido. Lugar de descubrimiento: Desconocido. Año de descubrimiento: Conocido desde la antigüedad. Origen del nombre: De la palabra alemana
"bisemutum" que significa "materia blanca", en alusión al color del elemento.
Obtención: Sobre el siglo XIII se confundía con el plomo y el estaño. Claude Geoffrey demostró, en 1753, que era diferente del plomo. Karl Scheele y Torbern Bergman descubrieron el bismuto como elemento.
Métodos de obtención A partir de los minerales que contienen bismuto, se
obtiene el óxido de bismuto (III), el cual se reduce con carbón a bismuto bruto. Se purifica mediante fusión por zonas.
Se obtiene como subproducto del refinado de metales como: plomo, cobre, oro, plata y estaño.
Aplicaciones Aleado junto a otros metales tales como: estaño, cadmio,
..., origina materiales de bajo punto de fusión utilizadas en sistemas de detección y extinción de incendios.
Aleado con manganeso se obtiene el "bismanol" usado para la fabricación de imanes permanentes muy potentes.
Se emplea en termopares y como "carrier" de 235U o 237U del combustible de reactores nucleares.
Se emplea como catalizador en la obtención de fibras acrílicas.
El óxido de bismuto (III) se emplea para fabricar vidrios de alto índice de refracción y esmaltes de color amarillo.
El oxicloruro de bismuto, BiOCl, se emplea en cosmética y en fabricación de perlas artificiales.