elementos del grupo 15
La tabla periódica es muy amplia. Ciertamente, le resulta difícil memorizar las distintas propiedades de cada elemento. Por eso lo hemos dividido en varios grupos o bloques. En este capítulo, leeremos más sobre los elementos del Grupo 15 de la tabla periódica. Veremos las diversas propiedades de los elementos que pertenecen a este grupo. Así que comencemos.
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¿Qué son los elementos del Grupo 15?
El p- los elementos del bloque se colocan en el lado derecho de la tabla periódica en grupos del 13 al 18. En las iotas de los elementos del bloque p, el electrón separador entra en la subcapa de valencia p. De esta manera, en estos elementos, la subcapa np se llena paso a paso.
La configuración electrónica de la capa de valencia general de los elementos del grupo quince es ns2, np1-6. El diseño electrónico del helio es 1s2. No tiene orbitales. Sin embargo, es un p- elemento de bloque ya que toma las propiedades físicas y químicas posteriores a las de otros elementos de bloque p del grupo 18. Los elementos de bloque P son generalmente no metales, mientras que el resto son metaloides y metales.
P- elementos de bloque
Ocurrencia
Los elementos del grupo 15 incluyen nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. El nitrógeno es el constituyente real del aire y registra un 78% en volumen. Es el miembro principal de este grupo y se presenta en estado libre como gas diatómico, N2.
El fósforo es un constituyente fundamental de la materia animal y vegetal. Los grupos fosfato son constituyentes de ácidos nucleicos, es decir, ADN y ARN. Alrededor del 60% de los huesos y los dientes están hechos de fosfatos. Las fosfoproteínas están disponibles en la yema de huevo, la leche y la médula ósea. El resto de los elementos del grupo, es decir, arsénico, antimonio y bismuto, se presentan principalmente como sulfuros. Por ejemplo, mirada de estibina, arsenopirita y bismuto.
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Tendencias en los elementos del Grupo 15
Veamos ahora algunas de las tendencias de las propiedades atómicas de estos elementos.
1) Radios atómicos
Al descender del grupo, aumentan los radios iónicos y los radios atómicos. Esto se debe a la expansión de otro nivel de energía principal en cada elemento progresivo.
2) Entalpía de ionización
Estos elementos demuestran valores más altos de entalpía de ionización cuando se los compara con los elementos del grupo 14. A medida que avanzamos en el grupo, los valores de entalpía de ionización siguen disminuyendo. Esto se debe al aumento progresivo del tamaño del núcleo.
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3) Electronegatividad
La electronegatividad es la inclinación de una partícula a atraer un par de electrones compartidos más hacia sí misma. La electronegatividad disminuye gradualmente al descender por el grupo. La razón detrás de esto es el aumento del radio atómico.
4) Propiedades físicas
Las propiedades físicas incorporan estado físico, puntos de ebullición y fusión, carácter metálico, alotropía y densidad. El nitrógeno es un gas diatómico, mientras que el resto de elementos son de naturaleza sólida.
Al descender de un grupo, aumenta el carácter metálico. Por otro lado, la entalpía de ionización de los elementos disminuye debido a un aumento en su tamaño nuclear.
5) Tendencias en los puntos de fusión y ebullición
El punto de fusión aumenta de nitrógeno a arsénico debido al continuo incremento del tamaño nuclear. El bajo punto de fusión del nitrógeno se debe a sus partículas diatómicas discretas.
A pesar de que el tamaño nuclear aumenta del arsénico al antimonio, hay una disminución en sus puntos de fusión.A pesar de que el antimonio tiene una estructura en capas, tiene un punto de fusión más bajo que el arsénico debido al prensado generalmente libre de partículas. Además, el punto de fusión del bismuto no es tanto como el del antimonio debido al empaquetamiento de átomos suelto por retención metálica. Por otra parte, el punto de ebullición aumenta paso a paso de nitrógeno a bismuto.
La densidad de estos elementos aumenta de nitrógeno a bismuto.
6) Alotropía
Todos los elementos del grupo quince, aparte del bismuto, indican alotropía. El nitrógeno se encuentra en dos estructuras alotrópicas, es decir, nitrógeno alfa y nitrógeno beta. El fósforo existe en numerosas estructuras alotrópicas. De estos, las dos estructuras alotrópicas críticas son el fósforo rojo y el fósforo blanco.
El arsénico existe en tres estructuras alotrópicas esenciales: negro, gris y amarillo. El antimonio también tiene tres estructuras alotrópicas esenciales, para ser específicas, amarilla, metálica y explosiva.
Ejemplo resuelto para usted
P: Escriba una nota sobre los estados de oxidación de los elementos del grupo 15 .
Respuesta: Cada uno de los elementos del grupo 15 tiene 5 electrones en su círculo más externo. Requieren solo 3 electrones para terminar su configuración de octetos. El octeto puede lograrse captando 3 electrones o compartiendo 3 electrones mediante un método de enlaces covalentes.
En consecuencia, el estado de oxidación negativo básico de estos elementos es – 3. Descendiendo en el grupo, el propensión a exhibir – 3 el estado de oxidación disminuye. Esto se debe a la expansión del tamaño nuclear y el carácter metálico.
Los elementos del grupo 15 también indican estados de oxidación positivos de +3 y +5 al desarrollar enlaces covalentes. Debido al efecto del par inerte, la estabilidad del estado de oxidación +5 disminuye en el grupo, mientras que la del estado de oxidación +3 aumenta.
El nitrógeno solo tiene orbitales sy p, pero no orbitales d en su caparazón de valencia. Por lo tanto, el nitrógeno puede demostrar una covalencia extrema de 4. Se alcanza una covalencia de cuatro al compartir su único par de electrones con otra iota o partícula.