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Los elementos del grupo 15 Pnictógenos Familia del Nitrógeno. Díaz Porras Mariana Lanciego Girón Claudia Lizbeth Rodríguez Castillo Geraldine

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Los elementos del grupo 15

PnictógenosFamilia del Nitrógeno.

Díaz Porras MarianaLanciego Girón Claudia Lizbeth Rodríguez Castillo Geraldine

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Elementos

Nitrógeno N

Fosforo P

Arsénico As

Antimonio Sb

Bismuto Bi

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Nitrógeno N

Número Atómico: 7Masa Atómica: 14,0067Número de protones/electrones: 7Número de neutrones (Isótopo 14-N): 7 Estructura electrónica: [He] 2s2 2p3

Electrones en los niveles de energía: 2, 5Números de oxidación: -3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5Electronegatividad: 3,04

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Daniel RutherfordEscocia1772

Estudiando "el aire quemado o deflogistado" como se denominaba el aire sin oxígeno

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El nitrógeno es el elemento masgaseoso

Se obtiene por destilación de aireliquido y se utiliza como gasinerte

Conforma una gran proporción dela atmosfera y se encuentra tambiénen la biosfera

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Aplicaciones Nitrógeno

• El nitrógeno líquido se utiliza comorefrigerante en la industriaalimentaria: congelado de alimentospor inmersión y transporte dealimentos congelados.

• El nitrógeno se utiliza en laindustria electrónica para crearatmósferas inertes para producirtransistores y diodos.

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• 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

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Compuestos Binarios.Los elementos del grupo 15 forman compuestos binarios al interactuar con muchos elementos

NITRUROS

Se clasifican en salinos y covalentes

6Li(S) + N2 2Li3N(s)

Se combinan con casi todos los elementos se pueden preparar por interacción directa con el amoniaco.

3Ca(S) + 2NH3 (l) Ca3N2 (S) + 3H2

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Nitruros salinos• Contienen el ion nitruro, N3− , lo cual

significa que es muy polarizante.• Tiene considerable carácter covalente.• Materiales refractarios lubricantes, por

ejemplo el nitruro de boro, BN• Materiales de corte, por ejemplo nitruro de

silicio, Si3N4• semiconductores, como el nitruro de galio,

GaN• Almacén de hidrógeno, como el nitruro de

litio, Li3N

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Nitruros covalentes

• Estructuras tridimensionales, como el nitruro de fósforo, P3N5; nitruro de boro, BN

• Adamantino, como el nitruro de galio, GaN• molecular ("volátil"), como el tetranitruro

de tetraazufre, S4N4• Intersticial, como el nitruro de titanio, TiN• Intermedia, como el nitruro de hierro, Fe3N2.

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Se puede ver como un conjunto de reacciones redox enzimáticamente catalizadas que conducen a un suministro de compuestos de nitrógeno reducido.

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Amoniaco

NH3

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).

Gas incoloroIntensamente picante Puede ser toxico Se produce a nivel mundial en grandes cantidades

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AMONIACO EN MÉXICO

Se producen 3.9 millones de toneladas de amoniaco

100% de la producción en México del amoniaco 58% es exportado 42 % es utilizado nacionalmente

75% se produce en Sonora 25% en el resto del país.

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ÓXIDOS DE NITRÓGENO.

FórmulaNomenclatura sistemática

Nomenclatura de Stock

Nomenclatura tradicional

N2OMonóxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (I)

Óxido nitroso(anhídrido hiponitroso)

NOMonóxido de nitrógeno

Óxido de nitrógeno (II) Óxido nítrico

N2O3Trióxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (III)

Anhídrido nitroso

N2O4Tetraóxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (IV)

Tetraóxido de nitrógeno

NO2Dióxido de nitrógeno

Óxido de nitrógeno (IV)

Dióxido de nitrógeno

N2O5Pentaóxido de dinitrógeno

Óxido de nitrógeno (V)

Anhídrido nítrico (óxido pernítrico)

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Fósforo P

Número atómico: 15Masa atómica (uma): 30,9738Período: 3Grupo: VABloque: p (representativo)Valencias: +1, +2, +3, +5, -2, -3Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p3

Radio atómico (Å): 1,1Radio iónico (Å): 0,34 (+5)Radio covalente (Å): 1,06Energía de ionización (kJ/mol): 1011Electronegatividad: 2,19Afinidad electrónica (kJ/mol): 72

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Hennig BrandAlemania1669

Buscando la piedra filosofal, destiló unamezcla de arena y orina evaporada y obtuvo uncuerpo que tenía la propiedad de lucir en laoscuridad. en 1771 Scheele la produjo de huesoscalcinados.

Proviene de la palabra griega "phosphoros" quesignifica "portador de luz“.

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Aplicaciones Fosforo• Pesticidas, pirotecnia, bombas incendiarias, bombas

de humo, balas trazadoras, etc.

• El fósforo (sobre todo blanco y rojo) se empleaprincipalmente en la fabricación de ácido fosfórico,fosfatos y polifosfatos (detergentes).

• El pentaóxido de fósforo se utiliza como agentedesecante.

• El hidruro de fósforo, PH3 (fosfina), es un gasenormemente venenoso. Se emplea en el dopado desemiconductores y en la fumigación de cereales.

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• 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.

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Fosfuros

El fosforo forma compuestos casi con cualquier compuestoSe pueden preparar calentando el elemento apropiado con fosforo rojo.

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IMPORTACIONES DE NITRÓGENO Y FÓSFORO

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Arsénico As

Número atómico: 33Masa atómica (uma): 74,9216Período: 4Grupo: VA Bloque: p (representativo)Valencias: +3, +5, -3Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p3

Radio atómico (Å): 1,39Radio iónico (Å): 2,22 (-3), 0,47 (+5)Radio covalente (Å): 1,19Energía de ionización (kJ/mol): 947Electronegatividad: 2,18Afinidad electrónica (kJ/mol): 78

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Alberto Magno.1250 (aproximadamente).

Se cree que fue calentando jabón junto con oropimente (trisulfuro de diarsénico).De la palabra griega "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.

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Aplicaciones 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.

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Antimonio Sb

Número atómico: 51Masa atómica (uma): 121,760Período: 5Grupo: VABloque: p (representativo)Valencias: +3, +5, -3Configuración electrónica: [Kr] 4d10 5s2 5p3

Radio atómico (Å): 1,45Radio iónico (Å): 0,62 (+5), 2,45 (-3)Radio covalente (Å): 1,38Energía de ionización (kJ/mol): 834Electronegatividad: 2,05Afinidad electrónica (kJ/mol): 103

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•Los compuestos de antimonio se conocen desde la antigüedad y, como metal, a comienzos del siglo XVII.

•De la palabra griega "stíbi", pasó al latín como "stibium" (antiguo Egipto).

•La forma "antimonium" se formó en latín medieval por etimología popular como adaptación del árabe "at-timud"

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Aplicaciones Antimonio• Usado en la tecnología de semiconductores

para fabricar detectores infrarrojos, diodosy dispositivos de efecto Hall.

• Se usa para baterías,aleaciones antifricción,armas pequeñas,balas trazadoras,revestimientos de cables, etc.

• El sulfuro de antimonio (III) se emplea en laobtención de antimonio, para preparar la masainflamable de las cerillas, en fabricación devidrios coloreados, barnices y en pirotecnia.

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Bismuto BiNúmero atómico: 83Masa atómica (uma): 208,980Período: 6Grupo: VA Bloque: p (representativo)Valencias: +3, +5, -3Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3

Radio atómico (Å): 1,70Radio iónico (Å): 0,74 (+5), 1,20 (+3)Radio covalente (Å): 1,46Energía de ionización (kJ/mol): 703Electronegatividad: 2,02Afinidad electrónica (kJ/mol): 91

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Ya era conocido en la antigüedad, pero hastamediados del siglo XVIII se confundía conel plomo, estaño y zinc

De la palabra alemana "bisemutum" quesignifica "materia blanca", en alusión alcolor del elemento.

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Aplicaciones Bismuto

• 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.

• 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.

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Arsenuros, Antimonuros y

Bismuturos.

Los arsenuros y los antimonurosson semiconductoresSe pueden preparar por reacción directa entre los elementos

Ni (s) + As(s)

NiAs(s)

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Fosfina, arsina y estibina.

La fosfina y la Arsina son gases venenosos que se inflaman fácilmente

en el aire pero la mayoría de sus derivados son muy estables PR3

AsR3

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Los elementos del grupo 16

Familia del OxígenoCalcógenos

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Oxígeno ONúmero atómico: 8Masa atómica (uma): 15,9994Período: 2Grupo: VI ABloque: p (representativo)Valencias: -2Configuración electrónica: [He] 2s2 2p4

Radio atómico (Å): -Radio iónico (Å):1,4 Radio covalente (Å): 0,73Energía de ionización (kJ/mol): 1314Electronegatividad: 3,5Afinidad electrónica (kJ/mol): 141

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Joseph Priestley

1774

Inglaterra

Del griego "oxys" ("ácidos") y "gennao"("generador"). Significando "formador deácidos".Lo obtuvo por calentamiento de óxido demercurio

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• Utilizado en hospitales para favorecer la respiración de los pacientes con problemas cardiorrespiratorios.

• Utilizado en soldadura oxiacetilénica.

• Síntesis de metanol y de óxido de etileno.

• Combustible de cohetes.

• Por acción de descargas eléctricas o radiación ultravioleta sobre el oxígeno se genera el ozono.

Aplicaciones Oxigeno

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Azufre SNúmero atómico: 16Masa atómica (uma):32,066Período: 3Grupo: VIABloque: p (representativo)Valencias: -2, +2, +4, +6Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p4

Radio atómico (Å): 1,04Radio iónico (Å):1,84 Radio covalente (Å): 1,02Energía de ionización (kJ/mol): 1000Electronegatividad: 2,58Afinidad electrónica (kJ/mol): 200

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• Fabricación de pólvora negra

• Vulcanización del caucho

• Fabricación de acido sulfúrico

Aplicación de Azufre

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Selenio SeNúmero atómico: 34Masa atómica (uma): 78,96Período: 4Grupo: VIABloque: p (representativo)Valencias: -2, +4, +6Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p4Radio atómico (Å): 1,40Radio iónico (Å):1,98 Radio covalente (Å): 1,16Energía de ionización (kJ/mol): 941Electronegatividad: 2,55Afinidad electrónica (kJ/mol): 195

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Jöns Berzelius

Suecia

1817

Analizando muestras ácido sulfúrico.

De la palabra griega "selene" quesignifica "luna".

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Aplicaciones Selenio• El selenio es capaz de convertir corrientealterna en corriente continua, por lo que seemplea en rectificadores.

• Se emplea en xerografía para fotocopiadoras, enla industria del vidrio para decolorar vidrios yen la obtención de vidrios y esmaltes colorrubí.

• Se usa como tóner fotográfico, aditivo de acerosinoxidables y aleaciones de cobre

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Telurio TeNúmero atómico: 52Masa atómica (uma): 127,60Período: 5Grupo: VIA Bloque: p (representativo)Valencias: -2, +2, +4, +6Configuración electrónica: [Kr] 4d10 5s2 5p4Radio atómico (Å): 1,40Radio iónico (Å): 0,56 (+6), 2,21 (-2)Radio covalente (Å): 1,35Energía de ionización (kJ/mol): 870Electronegatividad: 2,1Afinidad electrónica (kJ/mol): 190

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Franz Joseph Muller von Reichstein

Rumania

1782.

Minerales de oro.Klaproth, en 1798, aisló el metal y lo llamó Telurio.

Del latin "tellus" que significa "Tierra", enhonor a la diosa romana Tellus, en la mitologíalatina.

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Aplicaciones Telurio

• 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 teluro de bismuto se emplea para dispositivos termoeléctricos.

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Polonio PoNombre: PolonioNúmero atómico: 84Masa atómica (uma):208,98Período: 6Grupo: VI A Bloque: p (representativo)Valencias: -2, +2, +4, +6

Configuración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4Radio atómico (Å): 1,76Radio covalente (Å): 1,46Energía de ionización (kJ/mol): 812Electronegatividad: 2,00Afinidad electrónica (kJ/mol): 174

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Marie Curie

Francia

1898

Por intentos para encontrar el origen de laradiactividad de la pechblenda.

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• 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

Aplicaciones Polonio