Elementos Del Grupo 15

Elementos del grupo 15

• N y P no metálicos, restantes metaloides (Bi con características metálicas).
• N: principal constituyente del aire (78,1% en volumen). Combinado se
encuentra como amoniaco y nitrato (nitrato de chile). Elemento esencial en la
materia viva. Gas inerte sin alotropía, a temperaturas ordinarias se combina
lentamente con Li y en caliente con Mg, alcalinoterreos, Al y metalesde
transición. Se utiliza para fertilizantes, explosivos y plásticos.
• P: también constituyente de la materia viva. Los minerales más importantes
son Ca5F(PO4)3 (apatito) y depósitos secundarios de Ca3(PO4)2. La mayor
parte se utiliza para fabricar fertilizantes fosfatados y en la producción de
fósforo y sus compuestos. Presenta alotropía (fósforo blanco, rojo y negro).
• As, Sb y Bi (elementosblandos): se encuentran en pequeñas cantidades
como sulfuros (rejalgar, oropimento), Sb2S3 (estibinita) y Bi2S3 (bismutinita).
• Los compuestos de As son muy tóxicos y se utilizan como herbicidas y
venenos. Presenta alotropía (amarillo y metálico).
• Los compuestos se caracterizan por el número de oxidación 5 + y la
covalencia, excepto para el bismuto con 3+.
• La estabilidad del estado deoxidación 3+ y la basicidad de los óxidos se
incrementa al descender en el grupo.
• Salvo N (elemento singular), al descender en el grupo disminuye la
conductividad eléctrica, aumenta la densidad y se incrementa el punto de

Conductividad eléctrica de los elementos del G 15

•

Las características de los elementos del G15 pueden explicarse a partir de
sus radios atómicos, sus electrones de valencia (ns2, np3) y el
apantallamiento de los restantes electrones.

Características de los elementos del nitrógeno y del fósforo
•Principales diferencias entre el nitrógeno y el fósforo.
En general pueden atribuirse a:
–menor electronegatividad del fósforo (2,1) que la del nitrógeno (3,1)
–el P presenta de orbitales d de baja energía en la capa de valencia
–pequeño tamaño del nitrógeno (P es 60% mayor queel N): efectos de la
diferencia de tamaño entre N y P.
•los enlaces triples N-N son mucho más fuertes que los triples P-P, por
mayor solapamiento.
•el átomo de N completa su octeto compartiendo 3 pares de electrones
con un átomo vecino. Sólo tiene una forma alotrópica conocida, N 2.
•por no poder formar enlaces múltiple fuertes consigo mismo, el fósforo
elemental (blanco) consiste en moléculastetraédricas de P 4 (cada átomo
de fósforo forma un enlace sencillo con tres átomos vecinos)  alotropía
del fósforo.

Características del nitrógeno
• alta inercia química:
–alta energía de enlace  molécula resistente a la ruptura,
–baja polarizabilidad de la molécula N2  dificulta formación de estados de
transición polares propios de las reacciones de desplazamiento núcleo y
electrofílico,
–grandiferencia energética entre HOMO y LUMO  no participa en redox
simples.
• rara vez sobrepasa el número de coordinación 4
–pequeño tamaño,
–ausencia de orbitales d
• en general, actúa con el número de oxidación -3
–alta electronegatividad, sólo menor que O, F y Cl
–actúa con números de oxidación superiores al
combinarse con átomos más electronegativos.

Compuestos no oxigenados del nitrógenonitruros
3Li(s) + N2
nE + n/2N2

hidruros
2N2 + 3H2

haluros
N2 + 3/2 X2

2 Li3N
(EN)n

NH3

2NX3

Se forman por reacción directa con casi
todos los elementos:
salinos: con Li y elementos del G 2,
covalentes: con elementos de similar
electronegatividad,
intersticiales: de fórmula EN, E2N o EN4,
con los elementos del bloque d.
Amoníaco NH3
Hidracina N2H4
Azida N3H
Hidroxilamina NH2OH
Se conocen todaslas combinaciones
NX3, pero no las NX5 debido a la
pequeñez del átomo de nitrógeno. Sí se
conoce el NF4+ con N(V).
La estabilidad de los trihalogenuros
disminuye al aumentar el tamaño del
halógeno.
La formación del NF3 es la única reacción
exergónica de halogenación del
nitrógeno. La molécula es piramidal y no
es base de Lewis.

Compuestos oxigenados del nitrógeno

Características de los...