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QUIMICA DE LOS NO METALES (GRUPO V, GRUPO VI, HALOGENOS Y GASES NOBLES)

Características generales de los elementos del grupo 5 A

Los elementos del grupo 5A poseen la configuración electrónica externa general ns2np3, donde n tiene valores que van de 2 a 6. La adición de tres electrones para formar el estado de oxidación –3 da por resultado una configuración de gas noble. Sin embargo, loscompuestos iónicos que contienen iones X3- no son comunes a excepción de las sales de los metales más activos, como Na3N. Es más común que el elemento del grupo 5A adquiera un octeto de electrones a través de enlaces covalentes. El número de oxidación puede ir de –3 a +5, de acuerdo con la naturaleza y el número de los átomos a los que el elemento del grupo 5A está unido.
Por su menorelectronegatividad, el fósforo se encuentra con más frecuencia que el nitrógeno en estados de oxidación positivos. Además, los compuestos en los que el fósforo tiene el estado de oxidación +5 no son tan fuertemente oxidantes como los compuestos correspondientes de nitrógeno. A la inversa, los compuestos en los que el fósforo tiene un estado de oxiadción –3 son agentes reductores mucho más fuertes que loscompuestos de nitrógeno correspondientes.
En la siguiente tabla se muestran algunas de las propiedades más importantes de los elementos del grupo 5A:
Propiedades de los elementos del grupo 5 A
Propiedad
N
P
As
Sb
Bi
Radio atómico (Å)
0,75
1,10
1,21
1,41
1,55
Primera energía de ionización (kJ/mol)
1402
1012
947
834
703
Afinidad electrónica (kJ/mol)
 0
-72
-78
-103
-91Electronegatividad
3,0
2,1
2,0
1,9
1,9
Energía del enlace sencillo X-X (kJ/mol)
163
200
150
120
-
Energía del enlace triple XX (kJ/mol)
941
490
380
295
192

El patrón general que surge de estos datos es similar al que ya vimos en otros grupos: el tamaño y el carácter aumentan con el número atómico dentro del grupo.
La variación en cuanto a propiedades entre los elementos del grupo5A es más notable que la que se observa en los grupos 6A y 7A. En un extremo, el nitrógeno existe como molécula diatómica gaseosa; es claramente de carácter no metálico. En el otro extremo, el bismuto es una sustancia blanca rojiza de aspecto metálico que tiene casi todas las características de un metal.
Los valores citados para las energías del enlace sencillo X – X no son muy confiablesporque es difícil obtener estos datos a partir de experimentos termodinámicos. Sin embargo, no hay duda acerca de la tendencia general: un valor bajo para el enlace sencillo N – N, un aumento en el caso del fósforo, y luego una disminución gradual hacia el arsénico y antimonio. Con base en observaciones de los elementos del grupo 5A en fase gaseosa, es posible estimar las energías de los triplesenlaces X  X. Observamos una tendencia que es diferente a la del enlace sencillo X – X. El nitrógeno forma un enlace mucho más fuerte que los otros elementos, y hay una disminución constante de la energía del triple enlace al descender por el grupo. Estos datos nos ayudan a apreciar porqué entre los elementos del grupo 5A sólo el nitrógeno existe como molécula diatómica en su estado estable a 25°C.Todos los demás elementos existen en formas estructurales con enlaces sencillos entre los átomos.

Arsénico, antimonio y bismuto
El arsénico y antimonio se parecen al fósforo en gran parte de su comportamiento químico. Por ejemplo, los oxicompuestos de estos dos elementos son bastante parecidos a los del fósforo, excepto que el estado de oxidación más alto no se alcanza tan fácilmente. Así, elproducto de la combustión del arsénico en oxígeno es As4O6, no As4O10. El arsénico en el estado de oxidación más alto se puede obtener por oxidación de As4O6 con un agente oxidante fuerte, como el ácido nítrico:
As4O6 (s) + 4 NO3- (ac) + 6 H2O (l) + 4 H+ (ac)  4 H3AsO4 (ac) + 4 HNO2 (ac)
El bismuto se considera como un metal, más que como un no metal.

Características generales de los...