GRUPOS VIA y VA:

Presenta: María de la Paz Orta

La familia del azufre y la familia del nitrógeno

Familia VIA: seis electrones (s2p4) en su nivel energético principal externo

Familia VA: cinco electrones (s2p3) en su nivel energético principal externo

Tendencia general de estas dos familias: a mayor número atómico, mayor carácter metálico.

Propiedades físicas de la familia del azufre

O S Se Te

Apariencia a temp amb

Gas incoloro

Sólido amarillo

frágil

Sólido gris o rojo

Sólido blanco plateado

Fórmula molecular O2 S8 Se8 (Te8?)

P. Fusión, ºC -218.8 115.2 221 450

P. ebullición, ºC -183 444.6 685 1009

Energía de ionización, eV/átomo

13.6 10.4 9.8 9.0

Radio covalente,Å 0.73 1.02 1.17 1.37

Radio iónico, Å 1.36 1.81 1.95 2.16

Electronegatividad 3.5 2.5 2.4 2.1

La familia del azufre

A mayor número atómico:

Aumento del punto de fusión y ebullición Aumento radio atómico Disminución de la energía de ionización y

de la electronegatividad

Propiedades químicas

Los atómos necesitan 2 electrones para lograr la configuración s2p6 de un gas nombre, por lo que reaccionan como agentes oxidantes. El O es el más fuerte y el Te el más débil.

El S, Se y Te pueden ser oxidados por agentes oxidantes fuertes (O, halógenos)). Cuando se oxidan estos elementos tienden a estar en un estado de +2, +4 o +6.

Con los metales el S reacciona como aceptor de electrones y con la mayoría de los no metales actúa como donador.

Reacciones características

Con metalesFe + S → FeSFe + Se → FeSeFe + Te → FeTe

Con no metalesH2 + S →H2S

Otros compuestos: CS2, B2S2, SO2, SO3, SF6, S2Cl2

Producción

Abundancia del azufre en la corteza terrestre 0.1% en peso. El Se y el Te son raros.

S, Se y Te se encuentran en forma natural, tanto libres como en compuestos.

El azufre elementa es un subproducto de la refinación del ciertos petróleos crudos.

El S puede prepararse por oxidación de sulfuros o por reducción de sulfitos o sulfatos.

Azufre Obtención: fundido de minerales subterráneos;

recuperación del H2S en el gas natural y en el petróleo y de sulfuros orgánicos por oxidación; reducción de SO2 recuperado de la fundición de minerales.

Principales derivados: 89% H2SO4, 5% productos químicos

Usos principales: 60% fertilizantes, 20% productos químicos.

Otros usos: pólvora, insecticidas, neumáticos.

N P As Sb Bi

Apariencia a temp amb

Gas incoloro Sólido blanco ceroso, rojo o

negro

Sólido gris acerado

Sólido blanco azuloso, brillo

metálico

Sólido blanco azuloso, brillo

metálico

Fórmula molecular N2 P4 As4 Sb Bi

P. Fusión, ºC -210 44, 597 817 (28 atm)

630 272

P. ebullición, ºC -196 280 612(sublima)

1.635 1.579

Energía de ionización, eV/átomo

14.5 10.5 9.8 8.6 7.3

Radio covalente,Å 0.75 1.10 1.22 1.43 1.52

Radio iónico (E3-), Å 1.71 2.12 2.22 2.45

Radio iónico (E3+), Å 0.11 0.34 0.47 0.62 0.74

Electronegatividad 3.0 2.1 2.0 1.9 1.9

Propiedades físicas de la familia del nitrógeno

La familia del Nitrógeno

Reacciones características

Con no metales

N2 + O2 → 2NO

2NO + O2 → 2NO2

2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

El P produce fácilmente combustión en el aire para formar óxidos de fósforo

4P + 3O2 →P4O6 óxido de fósforo (III)

4P + 5O2 →P4O10 óxido de fósforo (V)

El As, el Sb y el Bi no son afectados por el oxígeno a temperaturas normales. A altas temperaturas,4M + 3O2 → 2M2O3

Reacciones con halógenosSólo el F reacciona directamente con el N.N2 + 3F2 → 2NF3

Todos los halógenos reaccionan directamente con los demás elementos del grupo2As + 5F2 → 2AsF5

2P + 3I2 → 2PI3

Con metales

No reaccionan apreciablemente con los metales. Sin embargo, con algunos de los metales activos, el N forma nitruros iónicos.

3Ca + N2 → Ca3N2

Producción Nitrógeno

NaNO2 + NH4Cl → NH4NO2 + NaCl

NH4NO2 → 2H2O + N2

El uso más importante del N es la producción del amoniaco. El N líquido, con punto de ebullición de -196ºC se usa en contenedores Dewar para lograr bajas temperaturas

Fósforo

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 2P + 3CaSiO3 + 5CO

Derivados principales: 85% ácido fosfórico y sus derivados,

10% P2S5, PCl3, POCl3 y sus derivados.

Usos principales: 45% detergentes, 15% alimentos y bebidas, 10% tratamiento de metales

Producción de HNO3

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

2NO + O2 → 2NO2

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

- Principales derivados: 85% nitrato de amonio, 15% otros productos químicos

- Usos principales: 70% fertilizantes, 15% explosivos

- Otros usos: plásticos, películas, colorantes, medicamentos, nitratos metálicos

Ciclo del nitrógeno