El nitrogeno

Introducción

Quizás la característica más interesante de los elementos del grupo 15 es que dentro del grupo aparecen tanto las propiedades de metales como las de no metales, incluso en mayor medida que en los elementos del grupo 16. Las configuraciones electrónicas de los elementos proporcionan sólo una indicación limitada de su comportamiento metálico o no metálico. En este grupo, además,coexisten dos de los elementos más diferentes entre sí: el inerte dinitrógeno y el reactivo fósforo, P4.
Las configuraciones electrónicas de la capa más externa de los elementos pertenecientes al grupo 15 es del tipo: ns2np3, lo que les confiere una especial estabilidad (capa llena ns2 + capa semillena np3). Esta estabilidad se ve en las elevadas energía de ionización de los elementos de este gruporespecto de los de grupos vecinos. Esta configuración electrónica conduce a varias posibilidades de formación de compuestos estables. Una posibilidad es ganar o compartir tres electrones en la capa de valencia proporcionando al átomo del grupo 15 un octeto completo. Esto es especialmente probable para los átomos más pequeños de N y P. Para los átomos más grandes, As, Sb y Bi, el conjunto deelectrones p3 puede estar implicado en la formación de compuestos, dando el estado de oxidación +3. En algunos casos, pueden estar implicados los cinco electrones de la capa externa, obteniéndose compuestos en estado de oxidación +5.
Los compuestos del nitrógeno son conocidos desde muy antiguo. Los más importantes desde el punto de vista industrial son: NH3, y HNO3.
Es fácil de condensar en amoníacolíquido. El líquido es un buen disolvente de metales alcalinos y alcalinotérreos así como de grasas y sustancias poco polares. Es el gas de mayor solubilidad en agua debido a que es capaz de formar puentes de hidrógeno con ella (1 L de H2O disuelve 727 L de NH3).La síntesis de amoniaco está muy relacionada con la producción de fertilizantes sintéticos como el sulfato de amonio, nitrato de amonio,urea y fosfatos de amonio.

Resultados y discusión

1. Diseñar un sistema apropiado para colectar el gas, el cual debe contener reactor, sistema de desplazamiento, desecador y colector. Antes de iniciar calcular las masas de reactivo necesarias para obtener el amoniaco.
Calentar una mezcla de NH4Cl y una base, (Ca(OH)2) :

2 NH4Cl + Ca(OH)2  2NH3 + 2 H2O + CaCl2



2.Introducir un papel tornasol humedecido dentro del recipiente con el gas
Observaciones.
Al introducir el papel tornasol obtuvimos un pH básico, entre 10 a 10.5.

3. Introducir ahora en el mismo recipiente, una varilla humedecida cn HCl conc.
Observaciones.
Se formo un humo blanco, que es el NH4Cl (precipitado)

4. Colectar un litro de amoniaco y cerrar bien elrecipiente. Añadir 30 cm3 de agua destilada, tapar bien y agitar vigorosamente el recipiente. Pasar la disolución a un baso químico y leer en un potenciómetro su pH.
Observaciones.

5. Colectar un litro de amoniaco y cerrar bien el trecipiente; introducirlo en hielo seco hasta su condensación. A continuación disolver pedacitos de sodio metalico.
Observaciones.

Continuar disolviendo mas metalhasta saturación. Sacar la disolución del baño frio y dejar evaporar el disolvente.
Observaciones.

Cuestionario

1. ¿ Que producto se formo en el punto 3?
Se formo cloruro de amonio (NH4Cl)

2. Calcular la molaridad de la disolución acuosa formada en el punto 4.
3. ¿ Que diferencia hay al evaporar el disolvente de una disolución acuosa de un metal alcalino y la correspondiente disoluciónen amoniaco liquido?
Bueno la diferencia que hay es que en la disolución acuosa de un metal alcalino es que primero se evapora el disolvente, no el metal, y en la disolución de amoniaco liquido, el que que se evapora primero es el amoniaco y no el disolvente.
4. Investigar sobre la síntesis de acido nítrico a partir del amoniaco.

El ácido nítrico se prepara industrialmente por oxidación...