GRUPO 15


GRUPO 15

Características generales
El nitrógeno es el elemento que encabeza el grupo en el que figuran también fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. La tenden­cia al aumento del carácter metálico con el aumento del número atómico está particularmente destacada en este grupo.

Propiedades períodicas:
Las primeras energías de ionización disminuyen desde los valorestípicos de un no metal (Nitrógeno) hasta las caracte­rísticas de un metal (Bismuto).
Configuración electrónica: cada uno de los átomos posee 5 electrones de valencia (ns2 np3) en su capa más externa. El hecho de compartir electrones con los átomos más electronegati­vos corres­ponde a un estado de oxidación máximo de +5; al com­partirlos con átomos menos electronegativos el estado deoxida­ción mínimo es de -3.
Además, el estado de oxidación +3 corresponde a no compar­tir el par s de electrones y es común para todos los elementos.
El N y el P son especiales porque muestran todos los esta­dos de oxidación desde -3 hasta +5. El N y el P no forman catio­nes simples.
Los óxidos del grupo se hacen menos ácidos a medida que aumenta el carácter metálico de los elementos.También hay un aumento en la estabilidad del estado inferior de oxidación con el aumento de Z, así el Bi2O5 es el más difícil de preparar y el menos estable de los pentóxidos.

Nitrógeno:
Propiedades físicas: es un gas incoloro, no arde y tampoco man­tiene la combustión; en una atmósfera de nitrógeno la mayor parte de las combustiones se paralizan.
Estado Natural: se lo puede encontrar en estadolibre, en la atmósfera, como nitrógeno molecular (N2), donde ocupa un 79% del volumen del aire ó combinado: en numerosos compuestos inorgánicos (nitritos, nitra­tos, amoníaco, etc) y orgánicos (aminoácidos, proteínas, piridi­na, etc).

Propiedades químicas: el nitrógeno es un elemento muy inerte. La causa de su inercia debe deducirse del hecho de que la disocia­ción de las moléculas denitrógeno en átomos, de los que depende la capacidad de reacción, sólo es posible empleando una energía relativamente elevada. A pesar de ello se conoce una gran canti­dad de compuestos de N, como por ejemplo, el amoníaco.

Métodos de obtención
a) Industrial
Por destilación fraccionada de aire líquido
Una vez licuado, el aire, se destila, siendo las primerasfrac­cio­nes del destilado ricas en nitrógeno, ya que su PE (-195,8­oC) es menor que el del oxígeno(-183oC)

b) de Laboratorio
Por calentamiento de sales nitrogenadas
NH4NO2 N2 + 2 H2O
(NH4)2 Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4 H2O

Compuestos más importantes
Estado de oxidación -3
Nitruros
Compuestos binarios de nitrógeno y otro elemento. Seclasifican en:
a) Iónicos: se forman entre el nitrógeno y metales del grupo IIA, (Cd, Zn y Li). Tienen alto punto de fusión y con­tienen el ión N3-. Ej.: NLi3, N2Mg3
b) Covalentes: se forman entre nitrógeno y no metales . Ejemplo: NH3,Cl3N.
c) Intersticiales: se forman entre el nitrógeno y ciertos meta­les de transición. No responden a una composición estequiométri­ca definida, deberánconsiderarse compuestos de inclusión.

AMONIACO (NH3): un nitruro covalente.
Propiedades
Es un gas incoloro y picante con PE de -33.35o C y punto de congelación de -77,7oC. Posee un gran calor de evaporación, por lo que es de fácil manejo en el equipo usual de laboratorio.
El NH3 es sumamente soluble en H2O, debido a que su molé­cu­la como la del agua es polar.
Aunque es comúnreferirse a las solucio­nes acuosas de amonía­co como solu­cio­nes de base débil NH4OH, llamada "hidró­xido de amonio", esta costumbre se debe desalentar, ya que no hay eviden­cia alguna de la existencia del NH4OH no diso­ciado, y sí hay razones para creer que hay disociación.
La mejor manera para describir las soluciones de amoníaco es como NH3(ac), con el equilibrio escrito como:...