UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO QUÍMICA INORGÁNICA

EQUIPO “VANADIUM”

Grupo 15

AGUILAR LÁZARO MARIANAALVAREZ ROMERO ANGEL DE JESÚS

DE VALDEMAR HERNÁNDEZ EVA ISABEL CARRILLO JIMENEZ ANA KAREN

 LOPEZ MEDINA ALDO RAULLOPEZ VARGAS OLIVER KEVIN

OLIVARES PLÁ SANDRA

*Grupo 15

*Se les conoce como pnictógenos

*Todos los elementos de este grupo son solidos a condiciones normales, menos el N (nitrógeno).

*5 electrones en su capa de valencia.

*Los números de oxidación suelen ser 5 o 3.

*Nitrogeno

* Un poco deHistoria

Antiguamente, se creía que en el aire debía existir un compuesto, además del oxígeno, que no servía para la respiración y hacía que la llama se apagase. Los primeros textos que hicieron mención fueron en el siglo VIII de Mao khoa. Ya en el siglo XVIII, se tenía claro que

el aire estaba formado por dos sustancias, una irrespirable, que quedaba absorbida o fijada por la cal y la magnesia, y por eso recibió el nombre de “aire fijo”; y otra que mantenía la llama, respirable, con múltiples nombres.  Los dos tipos de sustancias los estudió Stephen Hales, exponiendo que el aire fijo no se podía respirar por la falta de elasticidad de sus partículas.

1772

Trabajo de doctorado sobre el

aire residual no absorbido por  la

magnesia.

Daniel Rutherford Lavoisie

r 1701

Azote

Scheele1775

Aire quemado

 Priestley

1772

Aire sucio

 Juan Antonio Chaptal

1790

Nitrógeno

NitrógenoSímbolo químico NNúmero atómico 7Grupo 15Periodo 2Aspecto incoloroBloque pDensidad 1.2506 kg/m3Masa atómica 14.0067 uRadio medio 65 pmRadio atómico 56Radio covalente 75 pmRadio de van der Waals 155 pmConfiguración electrónica [He] 2s2 2p3Electrones por capa 2, 5Estados de oxidación +-3, 5, 4, 2, 1 (ácido fuerte)Estructura cristalina hexagonalEstado gaseoso

Punto de fusión

63.14 K

Punto de ebullición

77.35 K

Calor de fusión

0.3604 kJ/mol

Temperatura crítica

126,19 K

Presión crítica

3.39 MPa Pa

Electronegatividad

3,04

Calor específico

1040 J/(K·kg)

Conductividad eléctrica

__ 106S/m

Conductividad térmica

0,02598 W/(K·m)

Isótopos

Símbolo N. de p

N. de n

10N 7 311N 7 412N 7 513N 7 614N 7 715N 7 816N 7 917N 7 1018N 7 1119N 7 1220N 7 1321N 7 1422N 7 1523N 7 1624N 7 1725N 7 18

*Abundancia

3 % de la composición elemental del cuerpo humano.

Componente mas abundante de la atmosfera con

78% del volumen de ésta.

0.04% es el

porcentaje en el

universo

Se obtiene para usos industriales de la destilación del aire líquido.

Nitrógeno comercial es a menudo un subproducto de procesamiento de aire para la concentración de oxígeno industrial 

Obtención

*Óxidos y oxácidos de nitrógeno

El nitrógeno forma tres óxidos comunes:

Oxido nitroso se conoce también como gas hilarante, gas incoloro, fue la primera sustancia utilizada como anestésico general. Se emplea como gas comprimido en varios aerosoles y espumas. Se lo puede preparar en el laboratorio por calentamiento de nitrato de amonio a 200°.

Oxido nítrico (NO): gas incoloro pero a diferencia del oxido nitroso, es ligeramente tóxico. Se lo puede preparar en el laboratorio por reducción del ácido nítrico usando cobre o hierro como agente reductor.

Dióxido de nitrógeno (: gas de color amarillento constituyente importante del smog, venenoso y de olor asfixiante.

Los dos oxiácidos comunes del nitrógeno son:

Acido nítrico (): liquido corrosivo incoloro, las soluciones suelen tomar un color ligeramente amarillento como resultado de la formación de pequeñas cantidades de. por descomposición fotoquímica. Es un ácido fuerte y poderoso agente oxidante, ataca casi todos los metales excepto el oro (Au) y platino (Pt).

Acido nitroso (): menos estable que el ácido nítrico, se produce normalmente por la acción de un ácido fuerte como el ácido sulfúrico () sobre una solución fría de una sal de nitrito como en nitrito de sodio ().

*Usos y aplicaciones

* El nitrógeno se utiliza para conservar los alimentos envasados al detener la oxidación de los alimentos que hace que se estropeen.

* Las bombillas pueden contener nitrógeno como una alternativa más barata al argón.

* El gas nitrógeno se utiliza a menudo en la parte superior de los explosivos líquidos para evitar que se detonen.

* El nitrógeno se usa para producir muchas piezas eléctricas tales como transistores, diodos y circuitos integrados.

* Cuando se seca y se presuriza, el gas nitrógeno se usa como un gas dieléctrico para equipos de alta tensión.

* Se utiliza para la fabricación de acero inoxidable.

* Se utiliza para reducir el riesgo de incendio en los sistemas militares de combustible de la aeronave.

* El gas nitrógeno se utiliza para rellenar los neumáticos de los aviones y los automóviles (coches). Sin embargo, los vehículos comerciales suelen usar aire normal.

* Los tanques de nitrógeno están sustituyendo gradualmente a los tanques de dióxido de carbono como fuente de alimentación de pistolas de paintball.

* También puede utilizarse como una alternativa al dióxido de carbono en la presurización de cerveza. El gas nitrógeno que hace burbujas más pequeñas por lo que la cerveza es más suave.

* El nitrógeno es un componente de casi todas las drogas farmacológicas. El gas de la risa (óxido nitroso) se puede utilizar como un anestésico.

*Datos curiosos*Se utiliza para la

conservación (criopreservación) de la sangre, esperma y el óvulos y otras muestras biológicas.

Industria vinícola: Prevenir la oxidación, permitiendo utilizar menos aditivos. Conserva mejor la acidez, el color, el aroma y el sabor del vino, permitiendo un mayor tiempo de almacenamiento sin que se alteren las cualidades del vino. 

CriocirugíaSe utiliza nitrógeno para el tratamiento de verrugas y resección de tumores por criocirugía oncológica, o como también crioterapia para la eliminación de cánceres de piel o hemorroides.

Obtención de amoniaco para fertilizantes

El ciclo natural del nitrógeno es uno de los ciclos naturales más importantes del planeta, absolutamente necesarios para la vida. Si bien el gas nitrógeno es inerte, en el suelo, las bacterias realizan un complejo proceso que produce el nitrógeno necesario para que las plantas crezcan.

Nitratos y nitritos son conocidos por causar varios efectos sobre la salud. Reacciones con la hemoglobina en la sangre, causando una disminución en la capacidad de transporte de oxígeno por la sangre. Disminución del funcionamiento de la glándula tiroidea. Producción de nitrosaminas, las cuales son conocidas como una de las más común causa de cáncer. (nitratos y nitritos)

*Datos curiosos

*Del latín “nitrium” (Antiguamente = compuestos de sodio) y “genes” = generar

*Al ser un componente básico en todas las proteínas, el nitrógeno es esencial para la vida y es un compuesto biológico primordial para la vida.

*Las moléculas de nitrógeno son las responsables del tono rojo-anaranjado, verde azulado, azul-violeta y violeta de la aurora.

*Fósforo

* Fósforo (P)

El nombre proviene del griego φώς [fos] ‘luz’ y φόρος [foros] ‘portador’

Descubierto por Henning Brandt en Alemania en 1669

*FósforoHenning Brand, en el año de 1669, con la intención de descubrir la piedra filosofal realizaba experimentos, en los cuales, intentaba hacer transmutar la orina humana en oro, utilizando un sistema para destilar una mezcla de arena con orina, fueron un total de 50 cubos de orina los que utilizo. A pesar de no haber logrado su objetivo descubrió una nueva sustancia, a la cual llamo fósforo en honor al dios griego eosforo

Símbolo: P

Clasificación: No metálico

Número Atómico: 15

Masa Atómica: 30.97 g/mol

Número de protones/electrones: 15

Número de neutrones (isotopo 31(P)): 16

Estructura electrónica:

Electrones en los niveles de energía: 2, 8,5

Números de oxidación: (principal+5),-3,-2,0,+2,+3

*Fósforo

Electronegatividad 2.19 (pauling)

Energía de ionización

1011.7 kJ*mol-1

Afinidad electrónica

72 kJ*mol-1

Radio atómico (pm)

97.8

Radio iónico (pm) (carga del ion)

+5(52)

Estructura cristalina:

Triclínica

*Fósforo

IsotoposIsotopo

31, tiene el 100% de la abundancia. Estable con 16 neutrones

32, Sintético, Vida media de 14.28 días

33, Sintético, Vida media de 25.3 días

Yacimientos: Debido a su reactividad, nunca la encontraremos como elemento puro en la naturaleza. Casi siempre la encontraremos en rocas de fosforo como la apatita

AbundanciaAbundancia: Corteza Terrestre 1000 ppmAbundancia en seres humanos:

ObtenciónLa apatita es una importante fuente de fosforo, los yacimientos mas importantes se encuentran en Marruecos ,Rusia , Estados unidos entre otros países. Formula: Ca5(PO4)3(F,Cl,OH).

*Fósforo

Alotropos

El fosforo tiene 3 formas alotrópicas existentes: blanca, roja y negra. Siendo la más común la roja y la blanca.

Rojo: es menos reactivo que el fosforo blanco, tiene una alta resistencia eléctrica, es inflamable a 500 grados centígrados, insoluble en la mayoría de los solventes. Se obtiene de calentar el fosforo blanco a 240 grados centígrados con mercurio como catalizador.

Blanco: El fosforo blanco va desde incoloro hasta un color amarillo. El color amarillo resulta por las impurezas. Tiene una alta resistencia eléctrica. Es insoluble en agua y alcohol, pero soluble en sulfuro de carbono y algunos disolventes orgánicos así como aceites. Este tiene propiedades fosforescentes. Además es muy venenoso.

*Fósforo

AlotroposNegro: Se obtiene al tratar al fosforo blanco a altas presiones. Es conductor de la electricidad

AplicacionesEn la producción de fertilizantes, fuegos artificiales ,pesticidas, pasta dental y detergentes.El fosforo blanco se utiliza para aplicaciones militares como son bombas incendiarias y bombas de humo.Es un compuesto importante para la producción de acero.El fosforo rojo se utiliza para las metanfetaminas.

Importancia*Fósforo

•El fósforo es un componente esencial de los organismos.•Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN).•Forma parte de los huesos y dientes de los animales.•En las plantas en una porción de 0,2 % y en los animales hasta el 1 % de su masa es fósforo.

Compuestos

Alendronato : se usa para el tratamiento de la osteoporosis y otras enfermedades graves de huesosFosfato de calcio: se usa para bombas incendiarias, fuegos artificiales, torpedos.

* Fósforo datos curiosos

•Antiguo nombre del planeta Venus •Se encuentra en pequeñas cantidades en el semen , por eso es útil porque es fácilmente detectable con luz ultravioleta•El consumo de 50mg de fosforo blanco se considera una dosis mortal

25

Arsénico (del persa zarnikh, ‘oropimente amarillo’ o bien del griego arsenikón, ‘masculino’). En la tabla periódica de los elementos se encuentra en el quinto grupo principal. El arsénico se presenta sólido, principalmente en forma de sulfuros. Pertenece a los metaloides, ya que muestra propiedades intermedias entre los metales y los no metales.

propiedades físicas

Estado ordinario Sólido

Densidad 5727 kg/m3

Punto de fusión 887 K (614 °C)

Punto de ebullición 1090 K (817 °C)

Entalpía de vaporización 369,9 kJ/mol

Entalpía de fusión 34,76 kJ/mol

Isótopos 73As, 74As, 75As

26

CARACTERÍSTICAS GENERALES

• TRES ESTADOS ALOTRÓPICOS

Gris o metálico Amarillo Negro

27

• Reacciona violentamente con el cloro y se combina, al calentarse, con la mayoría de los metales para formar el arseniuro correspondiente y con el azufre.

• precipita con H2S de color amarillo.

• Se presenta en varios estados de agregación como semimetálico, arsenato (+5) , arsenito (+3) y arsina (-3).

• La toxicidad del Arsenico incrementa considerablemente con la reducción de su estado de oxidación.

• El arsénico es muy tóxico en su forma inorgánica.

• Su mayor amenaza para la salud pública reside en la utilización de agua contaminada para beber, preparar alimentos y regar cultivos alimentarios

• El arsénico está presente de forma natural en niveles altos en las aguas subterráneas de varios países.

• Es el 52.º elemento en abundancia de la corteza terrestre con 2 ppm (5·10−4 %).

28

*HISTORIA

*El arsénico se conoce desde tiempos remotos, lo mismo que algunos de sus compuestos, especialmente los sulfuros.

*Dioscórides y Plinio conocían las propiedades del oropimente (As2S3). sabían de sus efectos irritantes, tóxicos, corrosivos y parasiticidas y observaron sus virtudes contra las toses pertinaces, afecciones de la voz y las disneas.

*Datos curiosos*El nombre del fósforo proviene del griego phosphŏrus (tener en

claro), término con el cual en la Antigua Grecia se referían al planeta Venus cuando éste aparecía previo a la salida del Sol.

*Arsénico

*Datos curiosos

*El origen etimológico del antimonio proviene de los términos griegos anti y monos, que significa algo así como “el que no se encuentra solo”, pero la nominalización de su símbolo atómico (Sb) proviene del latín stibium, que significa “banco de arena gris brillante”.

*Antimonio

*Datos curiosos*El origen exacto de antimonio

y su símbolo son materia de especulación con pocas pruebas.

*Su producción en 2009 fue de 179000 toneladas

*Se encuentra en el sol en proporción 0.001 ppm en peso

*El sulfuro de antimonioo se usa como cosmético para oscurecer los parpados llamado Kohl, usado en la edad media y en Egipto.

*Bismuto*Tiene una conductividad térmica baja después del Hg.

*Es el metal más diamagnético que existe.

*Tiene la mayor resistencia eléctrica cuando se coloca en un campo magnético y produce “el efecto hall”

*Se encuentra en minerales de bismutina, Tetradimita (Bi2Te2S), Eulinita Bi4(SiO4)3, Telurobismuto (Bi2Te3)

generalmente se obtiene de forma artificial, como un subproducto en el proceso de refinamiento del plomo (Pb).

*Abundancia, 0.00002% en la corteza terrestre

*Coahuila es el principal generador de bismuto en México y es el segundo país en la en la producción de bismuto.

El bismuto es más estable con un número de oxidación de 3+. Y estos son los compuestos más importantes del bismuto

Reacciones con agua

2Bi(s) + 3H2O(g) → Bi2O3(s) + 3H2(g)

Reacciones con halógenos

2Bi(s) + 5F2(g) → 2BiF5(s)

*Aplicaciones *Medicina, se elaboran varios medicamentos para el tratamiento de

alergias, gripe y diarreas.

*Cosmetología, para proteger labios, piel y uñas

*Producción de pigmentos

*Combinado con otros metales en aleaciones de bajos puntos de fusión para producir piezas de dispositivos de seguridad en los extintores de incendios y en sistemas de detección.

*Se usa en termopares carrier

*Aleado con el Mn se obtienen un compuesto llamado bisamol (MnBi) imanes permanentes muy potentes.

*Datos curiosos

*Subsalicilato de bismuto es el ingrediente activo del Pepto-Bismol

*Bismuto estroncio óxido de cobre deCalcio

*Primer superconductor de alta temperatura descubierto que no contenía elementos de tierras raras

*Producción mundial en 2009 fue de aproximadamente 3700 toneladas

*En el sol se encuentra en 0.01 ppm por peso

*Ununpentio*Sintético

*Descubierto por los rusos en Dubna en el 2004

*IUPAC no lo ha comprobado

*Solo se han hecho 4 átomos del elemento

*Isotopo más estable con una vida media de 87 milisegundos

*Obtención bombardeando átomos de americio con átomos de calcio