Informe
Páginas: 13 (3038 palabras)
Publicado: 29 de abril de 2012
Elementos y compuestos del grupo 15 (VA)
Nitrógeno, Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto
(N, P, As, Sb, Bi)
Francisco Gómez, Karla López.
Laboratorio de Química Inorgánica I . Departamento de Química; Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo – Estado Zulia.
25/07/2011
1.- Introducción.
El grupo 15 (VA) de la tabla periódica se encuentra conformadopor los elementos Nitrógeno, Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto (N, P, As, Sb y B respectivamente). La configuración electrónica de estos elementos, indica que poseen cinco electrones de valencia (2 electrones s y 3 electrones p), sin embargo, las propiedades difieren del primero al último. Las propiedades metálicas se incrementan desde el nitrógeno al bismuto de forma que el nitrógeno es nometal, gas diatómico, las modificaciones tanto negra del fósforo y gris de arsénico y antimonio presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado. Esto se traduce en una disminución de los puntos de fusión a partir del arsénico, pues disminuye el carácter covalente de los enlaces y aumenta el carácter metálico. La semiocupación de los orbitales p se traduce en un potencialde ionización alto, ya que es una estructura electrónica relativamente estable.(1) Frente a los electropositivos (hidrógeno y metales) presentan estado de oxidación -3, aunque disminuye la estabilidad de los compuestos según crece el número atómico, y frente a los electronegativos (oxígeno, azufre y halógenos) +3 y +5, aumentando la estabilidad de los compuestos con el número atómico. Al crecer elnúmero atómico predomina el estado +3.
No reaccionan con el agua o con los ácidos no oxidantes; salvo el nitrógeno, todos reaccionan con ácidos oxidantes. Con el oxígeno se forman los óxidos con número de oxidación +3 y +5, excepto el nitrógeno que forma todos los comprendidos entre +1 y +5, aunque principalmente, +1, +2, +4. La acidez de los hidróxidos X(OH)3 disminuye según aumenta el númeroatómico, siendo el Bi(OH)3 básico. En estado pentavalente todas las combinaciones oxigenadas son ácidas, disminuyendo su fuerza según aumenta el número atómico (2). Por otra parte, estos elementos constituyen el 0,33% de la corteza terrestre (incluyendo agua y atmósfera) y en algunos casos se presentan como nativos.
En estado elemental el nitrógeno se emplea como gas inerte en soldadura yconservación, el arsénico y antimonio como semiconductores, el fósforo en pirotecnia. Los compuestos de nitrógeno y fósforo son importantísimos y se emplean en abonos, detergentes, etc. El fósforo, arsénico y antimonio y sus combinaciones son tóxicos (3).
Es así como al tomar como base los hechos anteriores, se tuvieron como objetivos fundamentales en esta práctica; la adquisición de conocimientosrelacionados a las características, propiedades y comportamientos de los elementos del grupo 15 de la tabla periódica.
2.- Parte Experimental:
En primer lugar se obtuvo nitrógeno molecular por desplazamiento de agua, colocando en un matraz con un tubo lateral, 10ml de soluciones saturadas de cloruro de amonio y nitrato de sodio, calentando hasta obtener una corriente de gas, probando así sucombustión. Seguidamente fueron calentados unos granos de fósforo rojo en un tubo de ensayo seco y tapado con algodón. De manera posterior, fue obtenido amoníaco, mezclando 2g de cloruro de amonio y cal seca, vertiendo la mezcla en un tubo de ensayo grande con un tubo lateral y calentando. Usando papeles tornasol rojo, fueron reconocidos los vapores de amoníaco, así como también con una varillade vidrio humedecida previamente con HCl. Consecutivamente, en tubos de ensayo fueron tratadas soluciones de sales de zinc y niquel con hidróxido de sodio, disolviendo posteriormente los precipitados formados con amoníaco. Luego fueron pesados 0,2g de fósforo rojo y colocados en una cápsula de porcelana, para así añadir a la misma en porciones de 2ml de 10 a 12 ml de ácido nítrico concentrado y...
Nitrógeno, Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto
(N, P, As, Sb, Bi)
Francisco Gómez, Karla López.
Laboratorio de Química Inorgánica I . Departamento de Química; Facultad Experimental de Ciencias. Universidad del Zulia. Maracaibo – Estado Zulia.
25/07/2011
1.- Introducción.
El grupo 15 (VA) de la tabla periódica se encuentra conformadopor los elementos Nitrógeno, Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto (N, P, As, Sb y B respectivamente). La configuración electrónica de estos elementos, indica que poseen cinco electrones de valencia (2 electrones s y 3 electrones p), sin embargo, las propiedades difieren del primero al último. Las propiedades metálicas se incrementan desde el nitrógeno al bismuto de forma que el nitrógeno es nometal, gas diatómico, las modificaciones tanto negra del fósforo y gris de arsénico y antimonio presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado. Esto se traduce en una disminución de los puntos de fusión a partir del arsénico, pues disminuye el carácter covalente de los enlaces y aumenta el carácter metálico. La semiocupación de los orbitales p se traduce en un potencialde ionización alto, ya que es una estructura electrónica relativamente estable.(1) Frente a los electropositivos (hidrógeno y metales) presentan estado de oxidación -3, aunque disminuye la estabilidad de los compuestos según crece el número atómico, y frente a los electronegativos (oxígeno, azufre y halógenos) +3 y +5, aumentando la estabilidad de los compuestos con el número atómico. Al crecer elnúmero atómico predomina el estado +3.
No reaccionan con el agua o con los ácidos no oxidantes; salvo el nitrógeno, todos reaccionan con ácidos oxidantes. Con el oxígeno se forman los óxidos con número de oxidación +3 y +5, excepto el nitrógeno que forma todos los comprendidos entre +1 y +5, aunque principalmente, +1, +2, +4. La acidez de los hidróxidos X(OH)3 disminuye según aumenta el númeroatómico, siendo el Bi(OH)3 básico. En estado pentavalente todas las combinaciones oxigenadas son ácidas, disminuyendo su fuerza según aumenta el número atómico (2). Por otra parte, estos elementos constituyen el 0,33% de la corteza terrestre (incluyendo agua y atmósfera) y en algunos casos se presentan como nativos.
En estado elemental el nitrógeno se emplea como gas inerte en soldadura yconservación, el arsénico y antimonio como semiconductores, el fósforo en pirotecnia. Los compuestos de nitrógeno y fósforo son importantísimos y se emplean en abonos, detergentes, etc. El fósforo, arsénico y antimonio y sus combinaciones son tóxicos (3).
Es así como al tomar como base los hechos anteriores, se tuvieron como objetivos fundamentales en esta práctica; la adquisición de conocimientosrelacionados a las características, propiedades y comportamientos de los elementos del grupo 15 de la tabla periódica.
2.- Parte Experimental:
En primer lugar se obtuvo nitrógeno molecular por desplazamiento de agua, colocando en un matraz con un tubo lateral, 10ml de soluciones saturadas de cloruro de amonio y nitrato de sodio, calentando hasta obtener una corriente de gas, probando así sucombustión. Seguidamente fueron calentados unos granos de fósforo rojo en un tubo de ensayo seco y tapado con algodón. De manera posterior, fue obtenido amoníaco, mezclando 2g de cloruro de amonio y cal seca, vertiendo la mezcla en un tubo de ensayo grande con un tubo lateral y calentando. Usando papeles tornasol rojo, fueron reconocidos los vapores de amoníaco, así como también con una varillade vidrio humedecida previamente con HCl. Consecutivamente, en tubos de ensayo fueron tratadas soluciones de sales de zinc y niquel con hidróxido de sodio, disolviendo posteriormente los precipitados formados con amoníaco. Luego fueron pesados 0,2g de fósforo rojo y colocados en una cápsula de porcelana, para así añadir a la misma en porciones de 2ml de 10 a 12 ml de ácido nítrico concentrado y...
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