GRUPOS IV,V,VI Y VII DE LA TABLA PERIODICA INTRODUCCION
Por medio de este blog dare a conocer aspectos relacionados con los grupos 4A,5A,6A y 7A de la tabla periodica, como lo es caracteristicas y propiedades.
Es importante ya que las competencias a desarrollar durante el primer periodo estaran relacionados con aquellos elementos, tambien servira como una ayuda de repaso para prepararme para la evaluacion de conceptos y todo lo relacionado con los grupos mencionados anterior mente.
OBJETIVO GENERAL
1. Aprender sobrelos grupos 4A,5A,6A y 7A de la tabla periodica y utilizar lo aprendido en la clase y ejercicios propuestos
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Aclarar la dudas relacionadas con la tematica
2. Conocer y tener en claro las propiedades y caracteristicas de los elementos de los grupos mencionados
3. Conocer que se tiene en cuenta para desarrollar ejercicios sobre el tema
4. Preparame correctamente para la evaluacion de conceptos sobre los grupos 4A,5A,6A y 7A
5. Evaluar mis conocimientos una vez terminado el blog y saber como puedo mejorar sobre el tema
PROCEDIMIENTO
1. Consultar sobre los grupos 4A,5A,6A y 7A de la tabla periodica
2. Leer el concepto y complementar con otras fuentes de informacion
3. Escribir la informacion sobre las propiedades en el blog
4. Continuar con la consulta sobre los grupos
5. Hacer una lectura y asi comprender todo lo consultado.
6. Sacar conclusiones
MARCO TEORICO GRUPO IV O GRUPO DEL CARBONO
Estos elementos forman más de la cuarta parte de la corteza terrestre y solo podemos encontrar en su forma natural al carbono, al estaño y al plomo.
Estos elementos no suelen reaccionar con el agua, los ácidos reaccionan con el germanio, estaño y plomo, las bases fuertes atacan a los elementos de este grupo, con la excepción del carbono, desprendiendo hidrógeno, reaccionan con el oxígeno formando óxidos.
ELEMENTOS QUE LO CONFORMAN
El carbono es un elemento que posee formas alotrópicas. Presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómica le permita formar enlaces múltiples.
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico. En su forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos.
El germanio se encuentra muy distribuido en la corteza terrestre con una abundancia de 6.7 partes por millón. El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las propiedades físicas y químicas de un metal sólo en condiciones especiales, dado a que está localizado en la tabla periódica en donde ocurre la transición de metales a no metales. Forma un gran número de compuestos organometálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y fotodectetores.
El estaño Es un metal, maleable, que no se oxida y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión.
El plomo La elasticidad de este elemento depende de las temperaturas del ambiente, las cuales distienden sus átomos, o los extienden. Los compuestos de plomo más utilizados en la industria son los óxidos de plomo, el tetraetilo de plomo y los siicatos de plomo. Es un metal pesado y tóxico, y la intoxicación por este, se denomina saturnismo o plumbosis.
PROPIEDADES QUIMICAS
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos.
Cada uno de los elementos de este grupo tiene 4 electrones en su capa más externa. En la mayoría de los casos, los elementos comparten sus electrones; la tendencia a perder electrones aumenta a medida que el tamaño del átomo aumenta. El carbono es un no metal que forma iones negativos bajo forma de carburos (4-). El silicio y el germanio son metaloides con número de oxidación +4. El estaño y el plomo son metales que también tienen un estado de oxidación +2. El carbono forma tetrahaluros con los halógenos. El carbono se puede encontrar bajo la forma de tres óxidos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de tricarbono (C3O2).El carbono forma disulfuros y diselenios.
El silicio forma dos hidruros: SiH4 y Si2H6. El silicio forma tetrahaluros de silicio con flúor, cloro e yodo. El silicio también forma un dióxido y un disulfuro.La fórmula química del nitruro de silicio es Si3N4.
El germanio forma dos hidruros: GeH4 y Ge2H6. El germanio también fomrma tetrahaluros con todos los halógenos, excepto con el astato y forma di dihaluros con todos los halógenos excepto con el bromo y el astato. El Germanio también forma dióxidos, disulfuros y diselenios.
El estaño forma dos hidruros: SnH4 y Sn2H6. El estaño forma tetrahaluros y dihaluros con todos los halógenos menos con el Astato.
El plomo forma hidruros bajo la forma de PbH4. Forma dihaluros y tetrahaluros con el flúor y con el cloro. También forma tetrabromuros y dihioduros.
PROPIEDADES FISICAS
Los puntos de ebullición en el grupo del carbono tienden a disminuir a medida que se desciende en el grupo. El carbono es el más ligero del grupo, el mismo sublima a 3825°C.El punto de ebullición del silicio es 3265°C, el del germanio es 2833°C, el del estaño es 2602°C y el del plomo es 1749°C. Los puntos de fusión tienen la misma tendencia que su punto de ebullición. El punto de fusión del silicio es 1414°C, el del germanio 939°C, para el estaño es 232°C y para el plomo 328°C.
La estructura cristalina del carbono es hexagonal, a altas presiones y temperaturas se encuentra bajo la forma de diamante.
La densidad de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar con el aumento del número atómico. El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm3, la densidad del silicio es de 2,33 g/cm3 y la densidad del germanio es de 5,32 g/cm3. El estaño tiene una densidad de 7,26 g/cm3 mientras que la del plomo es de 11,3 g/cm3.
El radio atómico de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar a medida que aumenta el número atómico. El radio atómico del carbono es de 77 picometros, el del silicio es de 118 picómetros, el del germanio es de 123 picómetros, el del estaño es de 141 picómetros, mientras que el del plomo es de 175 picómetros.
No reaccionan con el agua.
El germanio, estaño y plomo son atacados por los ácidos.
Son atacados por disoluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno, a excepción del elemento carbono.
Reaccionan con el oxígeno formando óxidos. Siendo los óxidos de carbono y silicio ácidos, el de estaño anfótero (es decir, que reacciona con ácidos y bases calientes) y lo mismo sucede con el plomo.
Al formar hidruros presentan la habilidad de formar concatenación. La concatenación es la propiedad que poseen algunos elementos de unirse con otro átomo del mismo elemento para formar cadenas ya sea lineales ramificadas o cíclicas. Esta predisposición disminuye al descender en el grupo. La concatenación se le atribuye al elemento carbono, aunque también es un fenómeno suscitado en el silicio. Este fenómeno es la raíz de la química orgánica.
APLICACIONES O USOS
El carbono es comúnmente utilizado en su forma amorfa. En esta forma el carbono se utiliza para la fabricación de acero, como relleno en los neumáticos, y como carbón activado. El carbono grafito se utiliza en los lápices. El diamante, otra de las formas del carbono, se utiliza comúnmente en la joyería. Las fibras de carbono se utilizan en numerosas aplicaciones, tales como puntales de satélite, debido a que las fibras son muy fuertes pero elásticas.
El dióxido de silicio tiene una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo pasta de dientes,materiales de construcción, y la sílice es un uno de los componentes principales del vidrio. Un 50% del silicio puro se dedica a la fabricación de aleaciones de metales. Mientras que un 45% se dedica a la fabricación de siliconas. El silicio también se usa comúnmente en los semiconductores desde la década de 1950.
El germanio se utilizó en los semiconductores hasta la década de 1950, cuando fue sustituido por el silicio. Los detectores de radiación contienen germanio. El óxido de germanio se utiliza en la fibra óptica.
El uso más importante del estaño es en soldaduras; 50% de todo el estaño producido se destina a esta aplicación. Un 20% del estaño producido se utiliza en la hojalata. Otro 20% del estaño se utiliza en la industria química. El óxido de estaño (IV) se utiliza comúnmente en la cerámica desde hace miles de años.
Alguna de las aplicaciones del plomo son las pesas, pigmentos y como protección contra materiales radioactivos. El plomo fue utilizado históricamente en la gasolina en forma de tetraetilo de plomo, pero este uso se ha interrumpido debido a su alta toxicidad.
GRUPO V O GRUPO DEL NITROGENO
Sus elementos poseen 5 electrones de valencia, por lo tanto, tienden a formar enlaces covalentes, y en ocasiones algunos forman enlaces iónicos. nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el elemento sintético moscovium (Mc). Estos elementos componen el 0,33% en masa de la corteza terrestre y muy pocas veces se hallan nativos en la naturaleza y generalmente se encuentran en forma de compuestos ya sea óxidos, sulfuros, fosfatos, entre otros. Mediante la reducción de los óxidos con carbono o por calcinación y reducción de los sulfuros, se pueden obtener los mismos.
El único elemento metálico del grupo, el bismuto, está clasificado en la tabla periódica como “otros metales” junto a los metales de los grupos 13 y 14 . Poseen cinco electrones en su nivel energético más externo y presentan la siguiente configuración electrónica: ns2np3 (2 electrones s y 3 electrones p), exhibiendo los siguientes estados de oxidación: +3, +5 y -3. A medida que crece el número atómico, prevalecerá el estado de oxidación +3.
ELEMENTOS QUE LOS CONFORMAN
El Nitrogenoen su forma natural es gaseoso. El nitrógeno es un elemento incoloro y pertenece al grupo de los no metales. El nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmosfera, constituyendo así un 78% de esta. Está concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica y química, y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. Es constituyente de todas las proteínas, ya sean vegetales o animales, así como también de muchos materiales orgánicos. Su principal fuente mineral es el nitrato de sodio.
El fosforo en su forma natural es sólido. El fósforo es un elemento de aspecto incoloro, rojo, blanco o negro y pertenece al grupo de los no metales. Los fósforos blanco y rojo se obtienen comercialmente, pero tienen pocos usos, además de los de producir fuego. El fósforo no se encuentra libre en la naturaleza. Sin embargo, sus compuestos abundan y están distribuidos ampliamente; se encuentran en muchos yacimientos de roca y minerales .
El arsénico en su forma natural es sólido. Es un elemento químico de aspecto gris metálico y pertenece al grupo de los metaloides. Se hace uso de este en aleaciones no ferrosas para aumentar la dureza de las aleaciones de plomo facilitando la fabricación de perdigones, entre otras cosas
El antimonio en su forma natural es sólido. Es un elemento químico de aspecto gris plateado y pertenece al grupo de los metaloides. El antimonio es un elemento abundante en la naturaleza, muy rara vez se encuentra en forma natural y con frecuencia se encuentra como una mezcla isomorfa con arsénico.
El bismuto en su forma natural es sólido. Es un elemento químico de aspecto rojo, blanco brillante y pertenece al grupo de los metales del bloque p. Es uno de los pocos metales que se dilatan en su solidificación, también es el más diamagnético de todos los metales y su conductividad térmica es menor que la de otros metales. Se oxida ligeramente cuando esta húmedo y es inerte al aire seco a temperatura ambiente, cuando supera su punto de fusión se forma rápidamente una película de óxido.
PROPIEDADES FISICAS
Las propiedades físicas de este grupo varían mucho en cada elemento y el carácter metálico aumenta a medida que se desciende en el mismo.
El nitrógeno es un gas diatómico inerte que forma el 78,1 % en volumen del aire atmosférico. Además es un no metal incoloro. Por su parte, el fósforo es un no metal sólido de color blanco, pero puro es incoloro. En sus formas alotrópicas presentan diferentes coloraciones y propiedades.Los más comunes son el fósforo blanco el más tóxico e inflamable, el fósforo rojoes mucho más estable y menos volátil y por último el fósforo negro, el cual presenta una estructura similar al grafito y conduce la electricidad. Además es más denso que las otras dos formas y no se inflama.
Los metaloides o semimetales de este grupo son el arsénico y antimonio.Estos elementos se asemejan a los metales en sus propiedades físicas, pero se comportan químicamente como un no metal. El arsénico es metaloide sólido y tóxico de color gris metálico que presenta tres formas alotrópicas:
El arsénico gris metálico: es la forma más estable de las tres y es un buen conductor del calor pero bastante malo conductor de electricidad.
El arsénico amarillo:Es enormemente volátil y más reactivo que el arsénico gris metálico y manifiesta fosforescencia a temperatura ambiente.
El arsénico negro: Presenta propiedades intermedias entre las formas anteriores.
De igual manera, el antimonio es un semimetal que en su forma elemental es un sólido cristalino de color blanco plateado, fundible, frágil, con una escasa conductividad de calor y electricidad que se evapora a bajas temperaturas. Este metaloide presenta cuatro formas alotrópicas:
Antimonio puro gris plateado
Antimonio blanco azulado: es su forma más estable y metálica
Antimonio negro: Inestable y no metálico
Antimonio amarillo: Inestable y no metálico
El elemento metálico de este grupo es elbismuto, el cual es cristalino, blanco grisáceo, lustroso, duro y quebradizo. Es uno de los pocos metales que se expanden al solidificarse. Su conductividad térmica es menor que la de cualquier otro metal, con excepción del mercurio.
De manera resumida, las propiedades metálicas de este grupo van incrementando a medida que se desciende en la tabla periódica, desde el nitrógeno al bismuto. Por lo que ocurre una disminución de los puntos de fusión a partir del arsénico, ya que disminuye el carácter covalente de los enlaces y aumenta el carácter metálico.
PROPIEDADES QUIMICAS
Los elementos del grupo V poseen algunas propiedades químicas similares, entre estas tenemos
1.Son muy reactivos a altas temperaturasNo reaccionan con el aguaNo reaccionan con ácidos no oxidantes
2. Reaccionan con ácidos oxidantes a excepción del nitrógeno.Forman óxidos con número de oxidación +3 y +5, a excepción del nitrógeno que forma óxidos entre los rango +1 y +5.
3. Los hidróxidos que forman disminuyen su acidez a medida que se desciende en el grupo, siendo básico el hidróxido de bismuto (III).
4. El bismuto reacciona con el oxígeno y con halógenos, produciendo bismita y bismutina entre otros compuestos.
USOS O APLICACIONES
Nitrógeno
El nitrógeno es un gas diatónico que presenta una gran cantidad de aplicaciones industriales.
El gas nitrógeno se emplea usualmente en la parte superior de los explosivos líquidos para evitar que estallen. En menor escala se utiliza para inflar los neumáticos o llantas de los aviones y los automóviles. Aunque, en los automóviles comerciales es usual emplear aire normal.
El gas nitrógeno se utiliza como un gas aislador, cuando se seca y se presuriza, para equipos de alta tensión.
El nitrógeno también se emplea en la elaboración de bombillas como una opción más económica en comparación con el gas noble argón.
Entre otros usos del gas nitrógeno tenemos:
En la fabricación de piezas eléctricas tales como transistores, diodos y circuitos integrados.
En la elaboración de acero inoxidable.
Para disminuir el peligro de incendio en los sistemas militares de combustible de aeronaves.
Se emplea como una alternativa al dióxido de carbono en la presurización de cerveza.
En la industria alimentaria se emplea para conservar los alimentos envasados al interrumpir la oxidación de los mismos. Por ejemplo, para inflar los envoltorios que contienen alimentos, como los de frituras, y así mantenerlos frescos más tiempo.
En medicina el nitrógeno es un elemento importante de casi todas las drogas farmacológicas. El óxido nitroso comúnmente llamado “gas de la risa” se utiliza como un anestésico.
Por su parte, el nitrógeno en su forma líquida, es usado en gastronomía para cocinar al frío los alimentos. Con la técnica del nitrógeno líquido se puede acelerar la cocción para descartar los procesos bacterianos y para reducir que las pérdidas de propiedades organolépticas generen un deterioro. También se utiliza en la preparación de helados.
En el campo de la medicina y la biología, se utiliza también el nitrógeno líquido en una técnica llamada criopreservación. Esta técnica consiste en la congelación a muy bajas temperaturas (entre -80 ºC y -196 ºC) de células o tejidos para reducir las funciones vitales de una célula o un organismo y poder conservarlo en ambientes de vida suspendida por mucho tiempo.
De igual manera es usado el nitrógeno líquido para enfriar los detectores de rayos X y las unidades centrales de procesamiento en las computadoras cuando están calientes.
Fósforo
Al igual que el nitrógeno, el fósforo presenta un sinfín de aplicaciones. De hecho el fósforo es un componente importante del ADN y ARN y es un nutriente fundamental para las plantas, por lo cual se agrega a los fertilizantes para su elaboración.
El fósforo rojo se emplea en la fabricación de cerillos, fósforos de seguridad, cohetes y en la elaboración de acero.
En su forma alotrópica blanca, es usado en bombas incendiarias, bombas de humo y en munición trazadora.
Los isótopos radiactivos de fósforo son utilizados en laboratorios como trazadores radiactivos para ayudar a comprender las reacciones e interacciones químicas.
Los compuestos de fósforo también son ampliamente utilizados, por ejemplo los fosfatos se emplean para fabricar un vidrio especial que se usa en las lámparas de sodio.
El tributilfosfato se emplea el proceso purex para extraer uranio.
El fosfato de calcio es usado para elaborar porcelana fina.
El tripolifosfato de sodio se emplea en algunos países como detergentes para ropa. Sin embargo, se ha prohibido en otros países debido a que provoca la muerte de los peces cuando pasa hacia las vías fluviales
Otros compuestos de fósforo son empleados en la elaboración de pesticidas, fertilizantes, aditivos alimentarios y pasta dentales.
Arsénico
El arsénico en su forma metálica es usado en aleaciones con cobre y plomo en la fabricación de baterías para automóviles, ya que le proporciona dureza y fortalecimiento a la misma. También se emplea en la industria electrónica en dispositivos semiconductores para elaborar láseres.
Otro tipo de aleación es mezclado en pequeñas cantidades con el alfa latón para que sea más duro y resistente a la lixiviación de zinc. El alfa latón se emplea para elaborar piezas de tuberías u otros artículos que están en contacto constante con el agua.
Este metaloide es ampliamente usado en la fabricación de pesticidas, herbicidas e insecticidas, aunque actualmente se ha estado prohibiendo por su alta toxicidad.
Pesticidas, herbicidas e insecticidas
Debido a su toxicidad, es usado como conservante de madera y así evitar el contacto con insectos, bacterias y hongos.
En medicina fue usado en el tratamiento de algunas enfermedades como la sífilis, mucho antes del descubrimiento de la penicilina.
Actualmente es utilizado como aditivo en pequeñas cantidades en los alimentos de animales para prevenir enfermedades y ayudar a su desarrollo.
También se emplea en el tratamiento de un tipo de cáncer llamado leucemia promielocítica aguda.
Así mismo es empleado en la preparación de soluciones médicas de Fowler para el tratamiento de la psoriasis.
Por su parte, el isótopo arsénico-74 usa como una manera de ubicar tumores en el cuerpo. De hecho se origina imágenes más claras que empleando yodo.
Antimonio
El antimonio al igual que el arsénico, es ampliamente utilizado en la electrónica como semiconductor en la fabricación de láseres, dispositivos de efecto Hall y detectores infrarrojos.
También es usado en aleaciones con otros elementos como por ejemplo, con estaño para obtener un metal antifricción; igualmente en el peltre, metal inglés, entre otros. De igual manera, se alea con el plomo para fabricar baterías y acumuladores para así proporcionar resistencia a la corrosión y dureza. Esta misma aleación es utilizada para elaborar piezas de imprenta.
Los compuestos de antimonio poseen una gran cantidad de aplicaciones industriales, dentro de los cuales se pueden nombrar:
El trifluoruro de antimonio se utiliza para la fluoración
El pentacloruro de antimonio se emplea en la cloración
El tricloruro de antimonio se aprovecha como un catalizador para reacciones de polimerización, craqueo y en la cloración. También es un reactivo utilizado en la prueba de Carr-Price para determinar la vitamina A y otros carotenoides.
El óxido de antimonio III es usado como retardante de la llama de plásticos, catalizador para fibras plásticas, pigmentos, fritas cerámicas y ciertos minerales.
El doble tartrato de antimonio y potasio se utiliza en el campo de la medicina
El sulfuro de antimonio rojo se emplea en equipos de seguridad y en el vulcanizado del caucho.
El isótopo radiactivo Sb-124 se utiliza como trazador en los oleoductos.
La mezcla de óxido y sulfuro de antimonio se usa como tinte amarillo para el vidrio y la cerámica.
Bismuto
Este metal es usado en aleaciones debido a que presentan baja temperatura de fusión por lo cual lo hace idóneo para ser empleado abundantemente en la detección de incendios y dispositivos de supresión del sistema de seguridad.
Sus aleaciones también son usadas en esmaltes cerámicos, plomadas de pesca, aparatos de procesamiento de alimentos, en plomería, soldaduras, entre otros.
Las aleaciones de bismuto han tenido un auge comercial importante ya que se emplea como reemplazo del tóxico plomo.
Los compuestos de bismuto poseen una variedad de usos en cosméticos, por ejemplo el oxicloruro de bismuto, usualmente es empleado como pigmento en sombras de ojos, espray para el cabello y esmalte para uñas.
En el campo de la medicina es utilizado en la elaboración de varios medicamentos para el tratamiento de gripes, alergias y diarreas. El subsalicilato de bismuto es empleado para tratar la diarrea, acidez estomacal y malestar estomacal.
Moscovium
Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades y conocerse muy poco sobre ellos, no posee uso comercial. Por lo tanto, es empleado en menor medida en la investigación científica.
GRUPO VI O GRUPO DEL OXIGENO
El grupo VIA del sistema periódico o grupo del oxígeno está formado por los elementos: oxígeno, azufre, selenio, telurio, polonio. Por encontrarse en el extremo derecho de la Tabla Periódica es fundamentalmente no-metálico; aunque, el carácter metálico aumenta al descender en el grupo. Como en todos los grupos, el primer elemento, el oxígeno, presenta un comportamiento anómalo, ya que, al no tener orbitales d en la capa de valencia, sólo puede formar dos enlaces covalentes, simples o uno doble, mientras que los restantes elementos pueden formar 2, 4 y 6 enlaces covalentes. Los elementos de este grupo muestran una transición paulatina desde las propiedades típicamente covalentes en la parte alta del grupo hasta las típicamente metálicas del elemento más pesado; y constituyente un excelente ejemplo de cómo los modelos de enlace covalente y metálico son, únicamente, casos extremos imaginarios de una situación real más compleja de interpretar. Este aumento se pone de manifiesto no solo en la variación progresiva de sus propiedades físicas y químicas sino también en cambios en sus estructuras.
ELEMENTOS QUE LOS CONFORMAN
El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta tierra. Existe en estado libre, como O2, en la atmósfera, pero también combinado en el agua y formando parte de diversos óxidos y oxosales, como silicatos, carbonatos, sulfatos, etc. En condiciones ordinarias el oxígeno se presenta en dos formas alotrópicas, el dioxígeno y el ozono, de los cuales sólo el primero es termodinámicamente estable. A diferencia del oxígeno, que se presenta en su variedad más estable como molécula diatómica O2 derivada de un enlace doble, los demás presentan estructuras derivadas de enlaces sencillos. Esto es debido a la disminución de la eficacia del solapamiento lateral a medida que aumenta el tamaño de el.
Azufre Este no metal tiene un color amarillento fuerte, amarronado o anaranjado y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de azufre. Es insoluble en agua, pero se disuelve en disulfuro de carbono. Es un elemento multivalente, siendo comunes los estados de oxidación 2, 4, 6 y -2.
. Polonio Presenta dos alótropos: cúbico simple y romboédrico, en los que cada átomo está directamente rodeado por seis vecinos a distancias iguales. Ambos alótropos tienen carácter metálico. El polonio forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. En cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de materiales al que pertenece le polonio, son semiconductores.
Telurio Este elemento forma parte de los elementos denominados metaloides o semimetales. Este tipo de elementos tienen propiedades intermedias entre metales y no metales. Es utilizado especialmente en el sector de la industria electrónica, ya que se trata de un elemento con grandes propiedades para la conductividad
PROPIEDADES FISICAS
Las propiedades físicas de este grupo varían mucho en cada elemento y el carácter metálico aumenta del selenio al polonio.
El oxígeno en ambientes estándar de presión y temperatura se encuentra formando el dioxígeno, un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido con fórmula O2. Otro alótropo importante es el trioxígeno (O3) o como normalmente se le conoce, el ozono. El ozonoes un gas de olor picante y habitualmente incoloro, pero en altas concentraciones puede tornarse levemente azulado.
El azufrees un no metal sólido de color amarillo limón que presenta un olor característico. Se presenta en varias formas alotrópicas, por ejemplo en estado sólido se pueden apreciar las variedades rómbicay monoclínica(anillos S8), azufre plástico(cadenas Sn). Por su parte, en estado líquido formando anillos S8 y cadenas de longitud variable y en fase gaseosa formando cicloazufre, que son cadenas Sn (n = 3-10), S2.
El selenio es un metaloide que presenta, al igual que el azufre, varias formas alotrópicas. Primero el selenio rojo coloidal, el cual está compuesto por moléculas Se8. El selenio negro vítreo formado por anillos Sen con n muy grande y variable (forma amorfa) y por último el selenio gris cristalino de estructura hexagonal, la cual es la forma más común y análoga a la del azufre plástico. Este alótropo exhibe aspecto metálico, de hecho es un semimetal y es fotoconductor.
El telurio es un metaloide sólido de color gris plateado similar a la forma alotrópica del selenio gris, pero con un carácter más metálico.
Y finalmente el polonio, el cual es un metaloide altamente radiactivo, con una química equivalente al telurio y al bismuto. Este elemento muestra dos alótropos: el cúbico simpley elromboédrico, en los que cada átomo está directamente rodeado por seis vecinos a distancias iguales (d0=355pm). Ambos alótropos tienen carácter metálico.
PROPIEDADES QUIMICAS
No reaccionan con el agua.
No reaccionan con las bases a excepción del azufre.
Reaccionan con el ácido nítrico concentrado, excepto el oxígeno.
Forman óxidos, sulfuros, seleniuros y telururos con los metales, y dicha estabilidad se ve reducida desde el oxígeno al teluro.
Con el oxígeno componen dióxidos que con agua originan oxoácidos. El carácter ácido de los oxoácidos disminuye a medida que se desciende en el grupo.
Los calcogenuros de hidrógeno son todos débiles en disolución acuosa y su carácter ácido aumenta a medida que se desciende en el grupo.
Las combinaciones hidrogenadas de estos elementos (excepto el agua) son gases tóxicos de olor desagradable
USOS O APLICACIONES
Oxigeno
El oxígeno es uno de los elementos más importantes y por tal razón posee una gran cantidad de aplicaciones. Principalmente, es utilizado en medicina como terapia para las personas que tienen dificultad para respirar debido a alguna enfermedad como enfisema o neumonía. El oxígeno gaseoso es venenoso para las bacterias anaeróbicas que producen gangrena (muerte de tejidos orgánicos), por lo que se emplea para eliminarlos. El envenenamiento por monóxido de carbono se trata también con oxígeno gaseoso.
El alótropo ozono es empleado en una terapia denominada ozonoterapia para aliviar enfermedades como artritis, óseas, hepáticas y neurológicas entre otras. El ozono una vez introducido al organismo desencadena una serie de reacciones metabólicas positivas que ayudan a combatir a todos estos trastornos.
El oxígeno con un alto grado de pureza se emplea en los trajes
espaciales para que los astronautas puedan respirar.
De igual manera, es usado en los tanques de buceo, no obstante, se suele
combinar con aire normal. Los tanques de oxígeno son también utilizados
frecuentemente en aviones y submarinos en caso de emergencias.
Igualmente, el oxígeno puro es usado para garantizar la combustión
completa de los productos químicos.
Una gran cantidad del oxígeno producido para aplicaciones comerciales se
emplea para convertir el mineral de hierro en acero.
Entre otros usos del oxígeno tenemos:
Para el tratamiento de agua
Cortar y soldar metales
Obtención de polímeros de poliéster y los anticongelantes. Los polímeros
se usan para fabricar plástico y telas.
El oxígeno líquido es usado como comburente para el lanzamiento de
cohetes espaciales, generalmente empleando RP-1 como combustible, en una mezcla
llamada Kerolox.
Azufre.
Es un elemento químico fundamental y un componente principal de los
aminoácidos cisteina y metionina y, por lo tanto, indispensable para la
síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos. Por tal razón,
muchos agricultores que cultivan alimentos orgánicos emplean azufre como un
pesticida y fungicida natural.
Pero la aplicación más destacada en el ámbito comercial de este elemento
es en la obtención de ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es sumamente
necesario para una gran cantidad de industrias. Este compuesto se emplea en la
elaboración de fertilizantes, tratamiento de aguas residuales, baterías de
plomo para vehículos, extracción de mineral, eliminación de óxido de hierro,
producción de nylon y obtención de ácido clorhídrico.
H2SO4,
ácido sulfúrico
El azufre se usa para vulcanizar caucho. La vulcanización es un proceso
mediante el cual se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con la finalidad
de tornarlo más duro y resistente al frío. El caucho vulcanizado se emplea para
elaborar neumáticos para automóviles, mangueras, suelas de zapatos y discos de
hockey sobre hielo.
Entre los compuestos de azufre más utilizados tenemos:
El sulfato de magnesio se emplea como laxante, en sales de baño y como
un complemento de magnesio para las plantas.
El disulfuro de carbono se usa para elaborar celofán y rayón.
Los sulfitos se emplean para blanquear el papel y conservar la fruta.
Selenio.
Anteriormente estudiamos las formas alotrópicas del selenio. Estas
diferentes formas le permiten al selenio tener múltiples aplicaciones
dependiendo del alótropo. Por ejemplo, el selenio gris conduce la electricidad,
sin embargo su conductividad varía con la intensidad luminosa, es decir, es
buen conductor en la luz que en la oscuridad. Por tal razón, se emplea en
dispositivos fotoeléctricos, como las células solares, cámaras de rayos x,
fotocopiadoras, medidores de luz, diodos LED de color azul y blanco, entre
otros.
LED de
color azul Por su parte, el selenio rojo o como seleniuro de sodio se emplea para
proporcionar un color rojo carmesí al vidrio, barnices y esmaltes. También se
puede usar para eliminar las tintas de color verde o amarillo ocasionados por
otras impurezas durante el proceso de elaboración de vidrio.
La aleación selenio con el bismuto se utiliza para elaborar un latón sin
plomo.
El compuesto sulfuro de selenio es un componente habitual en el champú
anticaspa que elimina el hongo que origina la descamación del cuero cabelludo.
Asimismo se puede destinar para tratar algunos problemas de la piel producidos
por otros hongos.
Telurio.
El telurio aleado con otros elementos es utilizado en la fabricación de
discos compactos regrabables. La capa del CD-RW que contiene la información
está constituida por una aleación cristalina de plata, indio, antimonio y
telurio.
También se alea con cobre y plomo para mejorar la tenacidad y dureza a
la hora de elaborar rectificadores y dispositivos termoeléctricos.
Al igual que el selenio, es utilizado para teñir el vidrio, en este caso
de color azul.
El teluro coloidal se aprovecha para la preparación de insecticidas,
germicidas y fungicidas.
Es usado como agente vulcanizador en el proceso de elaboración de caucho
sintético y natural.
Polonio.
Los isótopos del polonio son una excelente fuente de radiación alfa
pura. Aleado con berilio, es una fuente de neutrones.
También se usa en dispositivos destinados a la ionización el aire para
la eliminación de cargas electrostáticas en cepillos específicos para limpiar
el polvo almacenado en películas fotográficas e impresiones.
Por su parte, el isótopo Po-210 se emplea como fuente ligera de calor
para proveer energía a las células termoeléctricas de ciertos satélites
artificiales y sondas lunares.
El Po-210 está presente en el humo de tabaco. Desde los años 60, las
empresas de producción de tabaco se comprometieron a eliminar esta sustancia de
sus productos pero no lo han logrado.
Livermorio.
Al igual que muchos
elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades, no
posee uso comercial. Por lo tanto, es empleado en la investigación científica.
GRUPO VII O GRUPO DEL CLORO
Son elementos muy reactivos, nunca se encuentran libres en la naturaleza. Tienen siete electrones de valencia y una fuerte tendencia a ganar un electrón. flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), ástato (At) y tennessine (Ts).
Estos elementos se hallan en estado elemental formando moléculas diatómicas, aunque aún no está comprobado con el ástato), las cuales son químicamente activas y de fórmula X2. Posee la siguiente distribución electrónica: s2p5. Para llenar por completo su último nivel energético se necesita de un electrón más, por lo que poseen disposición a formar un ion mononegativo llamado haluro (X–).
ELEMENTOS QUE LO CONFORMAN
Fluor sus derivados tienen mucho uso industrial. Entres ellos se destaca el freón utilizado como congelante y la resina teflón. Se agregan además fluoruros al agua potable y detríficos para prevenir las caries. Es el elemento químico de número atómico 9 y su símbolo es F. Es un gas a temperatura ambiente de color amarillo, formados por moléculas diatónicas F2. Es el más electronegativo y reactivo de los elementos. En forma pura es altamente peligroso, causando graves quemaduras químicas en contacto con la piel.
Cloro Sus propiedades blanqueadoras lo hacen muy útil en las papeleras e industrias textiles. Como desinfectante se agrega al agua en el proceso de potabilización y en las piscinas. Otros usos son las industrias de colorantes y la elaboración de ciertas medicinas.
En la naturaleza no se encuentra en estado puro ya que reacciona con rapidez con muchos elementos y compuestos químicos, por esta razón se encuentra formando parte de cloruros, cloritos y cloratos, en las minas de sal y disuelto en el agua de mar.
El bromo es corrosivo, resulta peligroso para la salud y debe manipularse con sumo cuidado. A temperatura ambiente, el bromo se evapora con gran facilidad y ese vapor se caracteriza por un intenso olor fétido y de color rojo que resulta muy irritante para la garganta y los ojos. Si este elemento entra en contacto con la piel, puede provocar dolorosas heridas. El origen natural del bromo se desarrolla con una combinación de compuestos que se encuentran en el mar, cuando salmueras y sales naturales del mar y los lagos se evaporan.
Yodo El descubrimiento de este elemento fue accidental, mientras Courtois intentaba aislar diferentes compuestos de sodio y potasio desde las cenizas de ciertas especies de algas marinas. Tras añadir excesivas cantidades de ácido sulfúrico a estas cenizas, descubrió la formación del yodo a partir de los violáceos gases resultantes. El yodo es un elemento bastante particular, de un color negro azulado y brillante, es un elemento no metálico y el de menor reactividad entre los de su tipo. En estado natural, sólido, el yodo puede encontrarse en yoduros oceánicos y otras formaciones acuosas como piscinas de salmuera, siendo las algas marinas la principal fuente natural de yodo en el planeta.
Astato Tal como ocurre con el yodo, se cree que ciertas cantidades de ástato pueden encontrarse en la compleja glándula de la tiroides humana. Realmente se trata de un elemento muy, pero muy curioso y aún es muy poco lo que se sabe sobre él, siendo ampliamente considerado con el elemento químico más raro del mundo.
Aun así, se tiene constancia de que el ástato ocurre en la naturaleza, pero en cantidades extremadamente mínimas. Esto es tan así que los científicos aseguran que existen menos de 28 gramos de ástato en el mundo entero. No obstante, la producción de este elemento también es posible y se logra mediante el bombardeo de bismuto con partículas alfa, el mismo método gracias al cual se pudo conocer el extraño compuesto elemental.
PROPIEDADES FISICAS
Son elementos no metálicos.
El carácter metálico aumenta según se desciende en el grupo, es decir, a medida que aumenta el número atómico, por lo tanto, el yodo posee brillo metálico.
Los halógenos se presentan en moléculas diatómicas y sus átomos se mantienen unidos por enlace covalente simple y la fuerza de dicho enlace disminuye al descender en el grupo.
Los puntos de fusión y ebullición aumentan al descender en el grupo.
Estos elementos, a temperatura ambiente, se hallan en los tres estados de la materia: en estado sólido el iodo y ástato, en estado líquido: bromo y en estado gaseoso el flúor y cloro.
El flúor es un gas de color amarillo claro, levemente más pesado que el aire, corrosivo y de olor fuerte e irritante.
El cloro es un gas amarillo verdoso de olor irritante y fuerte.
El bromo es un líquido de color rojo oscuro, muchísimo más denso que el agua, que fácilmente se evapora originando un vapor rojizo venenoso.
El yodo es un sólido cristalino de color negro y brillante, que sublima originando un vapor violeta bastante denso, venenoso y con un olor fuerte e irritante semejante al cloro.
El ástato es muy raro, debido a que es producto intermedio de unas series de desintegración radiactiva.
PROPIEDADES QUIMICAS
Los halógenos poseen 7 electrones en su capa más externa, lo que les proporciona un número de oxidación de -1, siendo considerablemente reactivos. Dicha reactividad disminuye según aumenta el número atómico.
De igual manera, también exhiben los estados de oxidación +1, +3, +5, +7, con excepción del flúor, el cual es el elemento más reactivo y más electronegativo del grupo y de la tabla periódica.
Se disuelven en agua y reaccionan parcialmente con ella, a excepción del flúor que la oxida.
Reaccionan con el oxígeno produciendo óxidos inestables. Dicha reactividad disminuye a medida que se desciende en el grupo.
Reaccionan con el hidrógeno para originar haluros de hidrógeno, los cuales se disuelven en agua, generando los ácidos hidrácidos. El ácido más fuerte es el yoduro de hidrógeno (HI).
USOS O APLICACIONES
Flúor
El elemento cabecera de grupo posee una gran cantidad de aplicaciones en la industria y cotidianidad. Por ejemplo, es usado para elaborar televisores de pantallas plasma, pantallas planas y sistemas microelectromecánicos
En medicina es utilizado el flúor en ciertos antibióticos que intervienen en contra de una extensa gama de bacterias. Estos compuestos de flúor también son empleados en la preparación de anestésicos.
El flúor-18 es el radionúclido del flúor con el mayor período de semidesintegración: 109,771 minutos. Por lo cual es utilizado comercialmente como fuente de positrones. De hecho su aplicación primordial es en la obtención de fluorodesoxiglucosa radiofarmacéutica para su uso en la técnica clínica de tomografía por emisión de positrones.
Ciertos compuestos de flúor como fluoruro de sodio, fluoruro estañoso y monofluorofosfato de sodio, son agregados a las cremas dentales para prevenir las caries.
El fluoruro de sodio también es empleado como complemento de soldaduras, metalurgia, en la preparación de raticidas, en la industria del vidrio, en la fluoración del agua, entre otros.
El flúor es utilizado para obtener ácido fluorhídrico, el cual es empleado para grabar vidrio, habitualmente en las bombillas.
De igual manera, el flúor se usa para la elaboración de halones. Los halones son hidrocarburos halogenados utilizados como agentes extinguidores de incendios, como por ejemplo, el freón.
A partir del hexafluoruro de uranio se puede obtener uranio puro. Debido a que sus moléculas presentan una gran masa, es posible usar el centrifugado para separar los isótopos U-235 y U-238, adquiriéndose uranio puro.
El flúor es extensamente empleado en la producción de hexafluoruro de azufre, el cual es usado como dieléctrico, es decir, como aislante en la electrónica. Otro compuesto de flúor que es utilizado como aislante eléctrico es el politetrafluoruroetileno, un polímero mejor conocido como teflón. Este materia es utilizado comúnmente en utensilios de cocina, como sartenes y ollas, debido a su capacidad de rozamiento baja y facilidad de limpieza.
Cloro
El uso más comercial del cloro es en su forma de hipoclorito de sodio, cuya disolución en agua es llamada lejía.
Este compuesto es utilizado abundantemente para eliminar las bacterias en las piscinas y en el agua potable. Asimismo se emplea en los desinfectantes y blanqueadores. De hecho el cloro es muy efectivo contra la bacteria Escherichia coli.
El cloruro de polivinilo o PVC y otros plásticos son obtenidos a partir del cloro. El PVC se emplea para elaborar ropa, pisos, tejas del techo, cables eléctricos, tubos flexibles, tuberías, estatuas, camas de agua y estructuras inflables.
Otro uso de este elemento es en la obtención de bromo a partir de las salmueras, mediante la oxidación del bromuro con cloro:
2Br – + Cl2 → Br2 + 2Cl-
Es necesario utilizar un proceso de destilación para separarlo del Cl2.
Otro compuesto de cloro que posee importancia comercial es el cloruro de metilo, el cual es empleado en medicina como anestésico. De igual manera, se usa para fabricar algunos polímeros de silicona y para extraer grasas, aceites y resinas.
El cloroformo, triclorometano o tricloruro de metilo, es un compuesto químico de fórmula química CHCl3 que puede obtenerse por cloración como derivado del metano o del alcohol etílico. Este compuesto se emplea como disolvente habitual en los laboratorios de química y biología, por ejemplo en la extracción de vitaminas y sabores. Entre otras aplicaciones del cloroformo es en la extracción y purificación de la penicilina y otros antibióticos. Además para la purificación de diversos alcaloides.
El tricloroetileno es otro compuesto de cloro de suma importancia, que se usa primordialmente como solvente para eliminar grasa de partes metálicas, sin embargo también es un componente en adhesivos, líquidos decapantes de pintura, para corregir escritura a máquina y quitamanchas.
En el pasado se empleaba con más frecuencia el gas cloro en las fuerzas armadas debido a que es un gas venenoso. En la actualidad es más utilizado por grupos terroristas.
Bromo.
El bromo y sus compuestos son empleados en la medicina, específicamente el bromuro de potasio, el cual fue empleado en el siglo 19 como anticonvulsivo. En la actualidad es solo utilizado en animales, debido a que causa disfunciones neurológicas en los seres humanos.
El bromo se emplea ampliamente en la elaboración de retardantes de llama. Funciona de la siguiente manera: cuando esta sustancia se quema, el bromo bloquea el fuego del oxígeno produciendo que este se extinga.
El bromuro que se obtiene del calcio, sodio y zinc se emplea para preparar soluciones específicas para la perforación de sal. También en la elaboración de aceites vegetales bromados que se emplean como emulsión en ciertas marcas de bebidas gaseosas.
En menor medida, el bromo se usa en el mantenimiento de piscinas, específicamente en baños termales. Asimismo, en la desinfección de aguas industriales, como antiséptico e insecticida.
En la industria textil es empleado en la fabricación de colorantes para telas.
Un compuesto importante del bromo es el bromuro de etilo, el cual es una sustancia tóxica usada como antidetonante en la gasolina, que al igual que el plomo previene la degradación del motor. La mezcla de plomo (tetraetilplomo) y bromo es sumamente tóxica, ya que genera un compuesto volátil llamado bromuro de plomo, el cual se escapa con los gases quemados hacia el ambiente, contaminándolo. Esta aplicación perdió interés económico desde la década de los años 70, debido a los problemas ambientales que generó.
Sin embargo, se ha retomado el uso del bromo en automóviles, pero en este caso en baterías para vehículos eléctricos para ayudar que estos no provoquen ningún tipo de emisiones.
Yodo.
El uso principal que presenta el yodo es en el campo de la medicina. Por ejemplo, las soluciones de yodo- alcohol y complejos de yodo se emplean como antisépticos y desinfectantes. De hecho una gran cantidad de productos de esterilización usados en el cuerpo contienen yodo, ya que es un eficaz limpiador para las heridas. Además es utilizado en forma de tabletas o en estado líquido para purificar el agua.
Por su parte, los isótopos radiactivos del yodo se aprovechan en la medicina nuclear y en otros campos como trazadores.
También es utilizado en la prevención del bocio, que es la inflamación del área de la garganta y la glándula de la tiroides. La insuficiencia de yodo es la causa más frecuente del bocio. El cuerpo requiere de yodo para producir la hormona tiroidea.
Además, el yodo también presenta aplicaciones del tipo no médicas como por ejemplo, en la elaboración de emulsiones fotográficas, preparación de tintes y lámparas halógenas.
Otro uso significativo es para originar la lluvia con la finalidad de obtener mejoras en el campo de la agricultura. Esto se logra utilizando el yoduro de plata dispersado en las nubes.
Ástato.
El ástato tiene 31 isótopos elevadamente inestables, por lo que solo se han podido producir unos pocos microgramos en los laboratorios. Por esta razón, no presenta alguna aplicabilidad comercial, salvo en investigaciones científicas y médicas.
Tennessine.
Al igual que muchos elementos radiactivos y sintéticos, al producirse en pequeñas cantidades, no posee uso comercial. Por lo tanto, es empleado en menor medida en la investigación científica.
CONCLUSIONES
1. Cada uno de los elementos anteriormente mencionados presnetan una gran utilidad para la fabricacion de objetos que usamos cotidianamente.
2. Los del grupo IV forman más de la cuarta parte de la corteza terrestre y solo podemos encontrar en su forma natural al carbono, al estaño y al plomo. y no reaccionan con el agua
3. El grupo V Sus elementos poseen 5 electrones de valencia, por lo tanto, tienden a formar enlaces covalentes, y en ocasiones algunos forman enlaces iónicos.
4. El grupo VI muestran una transición paulatina desde las propiedades típicamente covalentes en la parte alta del grupo hasta las típicamente metálicas del elemento más pesado
5. El grupo VII es el de los halogenos y son radioactivos.
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Por medio de este blog dare a conocer como se pueden nombrar los alcoholes y fenoles teniendo en cuenta la nomenclatura y reglas vistas desde el primer periodo, para continuar aprendiendo sobre la nueva nomenclatura dichos compuestos, en donde debemos tener en cuenta cadenas principales, enumerando y analizando que nombre se le debe dar, de acuerdo a sus condiciones y importancia en la cadena de carbonos, pues su nombre varia de acuerdo a su posicion. Para esto la profesora nos facilita una aplicacion virtual con la que podemos interactuar mediante un cuestionario para relacionar la cadena con su respectivo nombre y tambien de igual manera prepararnos para la evaluacion final. 1. Aprender la nomenclatura de los alcoholes y fenoles para poder dar solucion a ejercicios en los que se tengan que nombrar. 2. Conocer cuales son las reglas y nombres que se deben poner en cada caso. 3. Aprender las estructuras y clasificacion de los alcoholes 4.Tener en cuenta la nom
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