Química De Algunos No Metales

INFORME DE LABORATORIO

QUÍMICA DE LOS NO METALES: NITRÓGENO, AZUFRE Y HALÓGENOS

RESUMEN

El objetivo del siguiente trabajo práctico fue estudiar la química del nitrógeno, azufre y halógenos. Para ello se enfrentó, en primer lugar a soluciones diluidas y concentradas de HNO3, contra Zn, Cu y Fe2+. En segundo lugar se llevaron a cabo reacciones que incluyeron el uso de sulfato y sulfito. Encuanto a los halógenos, se hizo reaccionar agua de bromo, yodo y cloro con Br2, Cl2 y I2, y se observaron los efectos. Además, se llevó a cabo una determinación de los componentes del agua de cloro. Por otra parte, se preparó una solución de HCl, y se obtuvo I2, para luego caracterizar dichos productos a través de nuevas reacciones.

INTRODUCCIÓN

Los elementos pueden dividirse en trescategorías: metales, metaloides y no-metales. Estos últimos forman la mayor parte de la tierra y son los componentes básicos de los organismos. En general, se caracterizan por ser malos conductores de la electricidad, y el calor; son quebradizos y no tienen lustre. Dentro de este grupo se encuentran los tres elementos que serán objeto de estudio a lo largo de este TP: azufre (S), nitrógeno (N) yhalógenos tales como el yodo (I), bromo (Br) y cloro (Cl).
El nitrógeno es uno de los elementos más abundantes de la naturaleza, ya que conforma alrededor del 78% de la atmósfera terrestre. En CNPT se presenta como un gas diatómico (N2), incoloro e inodoro, que posee una gran estabilidad debido al fuerte enlace triple entre sus átomos. Cuenta también con muchos estados de oxidación (±3, 5, 4, 2, 1).Debido a esta gran estabilidad, es utilizado comúnmente en la industria como atmósfera inerte. Se usa también en fertilizantes, y se obtiene del aire a partir de destilación fraccionada. Otro uso común es como medio de enfriamiento a partir de su fase líquida. Tiene dos isótopos estables, aunque el de mayor abundancia posee 7 neutrones. Dentro de los compuestos que puede formar el nitrógeno, elamoníaco es uno de los más comunes. Otras formas de encontrarlo son la hidracina (N2H4); los tres óxidos comunes: N2O (óxido nitroso, también conocido como gas hilarante), NO (óxido nítrico, gas incoloro ligeramente tóxico) y N2O5 (dióxido de nitrógeno); y los oxoácidos: HNO3 (ácido nítrico) y HNO2 (ácido nítrico).
El azufre es otro no-metal de gran abundancia. Es amarillo, insípido, inodoro einsoluble en agua. Es común encontrarlo en compuestos como sulfuros y sulfatos, y posee varias formas alotrópicas. Al igual que el nitrógeno, es multivalente, y presenta los siguientes estados de oxidación: -2, +2, +4 y +6. La fuente principal de azufre son los depósitos subterráneos, y es un componente secundario del petróleo. La mayor parte del azufre se utiliza para formar ácido sulfúrico, un ácidofuerte, buen agente deshidratante y oxidante. Del mismo se deriva el ión sulfato (SO42-), y su ión relacionado, el tiosulfato (S2O32-), que resulta de reemplazar un átomo de oxígeno por uno de azufre.
Por último, se analizará a los elementos del grupo 7A: los halógenos. Son elementos muy electronegativos (siendo el flúor (F) el más electronegativo del grupo), y por eso tienen su número deoxidación -1, aunque combinados con otros elementos, como el oxígeno, de mayor electronegatividad, pueden tener estados de oxidación de hasta +7. Es en estas ocasiones cuando resultan buenos agentes oxidantes, ya que aceptan electrones fácilmente. Esta capacidad oxidante, disminuye al descender en el grupo; entonces, un halógeno es capaz de oxidar los aniones que están debajo de él en el grupo: el Cl2puede oxidar al Br- y al I-, pero no al F-. En condiciones normales, los halógenos existen como moléculas biatómicas, unidas por fuerzas de London. De ahí el hecho que la molécula de I2 sea la más estable. Dentro de los compuestos que forman se encuentran: los halogenuros (HI, HBr, etc.), los interhalogenados (se componen de dos halógenos distintos, y se le otorga el numero de oxidación -1 al más...