Elementos Quimicos

elementos Quimicos

Grupo 13-A.

El grupo del Boro, elementos térreos o boroideos.

Los elementos del grupo 13, la familia del boro, son los siguientes:

Elemento Símbolo Configuración Electrónica

Boro B [He]2s22p1

Aluminio Al [Ne]3s23p1

Galio Ga [Ar]3d10 4s2 4p1

Indio In [Kr]4d10 5s2 5p1

Talio Tl [Xe]4f14 5d10 6s2 6p1

Es una serie de elementos que están situados en el grupo 13 de la tabla periódica. Su nombre proviene de Tierra, ya que elaluminio es el elemento más abundante en ella, llegando a un 7.5%. Tienen tres electrones en su nivel energético más externo. Su configuración electrónica es ns2np1.

Apariencia

El boro y el aluminio son elementos que se encuentran frecuentemente en la naturaleza, en tanto que los otros tres se consideran escasos. El aluminio, además, es el más abundante del grupo. A excepción del boro, debido a que es un átomo pequeño y con una alta carga nuclear, los demás elementos del grupo presentan propiedades metálicas. De todos los elementos de este grupo, el aluminio es el más electropositivo por lo cual entre este elemento y el boro, se presenta una discontinuidad de propiedades que no se observa entre los grupos IA y IIA.

Reactividad general

No reaccionan con agua, excepto el aluminio, que reacciona en su superficie formando una película que impide que continúe la reacción.

2Al(s) + 3 H2O —> Al2O3(s) + 3H2(g).

Aparición y extracción

El boro, se produce principalmente a partir de los residuos generados durante el procesado de minas de zinc. También se encuentra en minas de hierro,plomo y cobre. Se obtiene mediante la electrólisis de sus sales.

Propiedades químicas

Las propiedades químicas de este grupo de elementos químicos varían según va aumentando sus números atómicos, pasando de elementos que son esencialmente no metálicos, como es el caso del boro, a metaloides, como el aluminio o el galio, para finalmente acabar con elementos metálicos como es el caso del indio y el talio. Dicho comportamiento se demuestra en las reacciones de estos elementos con las soluciones acuosas de ácidos y bases: el boro no reacciona con el ácido clorhídrico, pero en cambio, otros elementos si lo hacen , incluso desprendiendo hidrógeno en la reacción; por otro lado tenemos el boro, aluminio, y galio, los cuales reacciona con las soluciones de tipo acuosas de álcalis, con la formación de hidrógeno pero en cambio el indio y el talio no son reaccionables como era de esperar en sustancias de carácter más metálico.

A unos 800ºC de temperatura, el aluminio reacciona con el oxígeno del aire, incluso a pesar de la presencia de la capa de óxido que mencionamos anteriormente, consiguiéndose la formación de una mezcla de óxido y nitruro. Los demás elementos no son afectados por los componentes del aire a temperatura ambiente; pero a temperaturas elevadas, todos los elementos reaccionan con el oxígeno con formación de los óxidos respectivos.

Así tenemos una reacción que nos quedará con la forma siguiente:

4M + 3 O2 → 2 M2O3; de donde M hace referencia al metal.

Los elementos de este grupo reaccionan con los elementos halógenos formando lo que se conoce como trihaluros, reaccionando de la siguiente forma:

2M + 3X2 → 2 MX3

De los halógenos, es el flúor el elemento que reacciona con mayor facilidad, debiendo elevarse la temperatura según va aumentando el número atómico del halógeno.

A altas temperaturas, los elementos de este grupo reaccionan con otros elementos, como el azufre, dando lo que se conoce como sulfuros, el sulfuro correspondiente según cada metal utilizado, con la forma M2S3.

En el caso del boro, su carácter no metálico se manifiesta en la formación de los boruros metálicos.

Propiedades físicas

El boro tiene una Densidad (g/cm3): 2,34, es Color: Marrón-negro, su Punto de fusión (ºC): 2076, Punto de ebullición (ºC): 3927 y su Volumen atómico (cm3/mol): 4,6.

El aluminio tiene una Densidad (g/cm3): 2,7, es Color: Plateado-blanco, su Punto de fusión (ºC): 660, Punto de ebullición (ºC): 2519 y su Volumen atómico (cm3/mol): 10

El Galio tiene una Densidad (g/cm3): 5,904, es Color: Plateado-blanco, su Punto de fusión (ºC): 30, P. de ebullición (ºC): 2204 y su Volumen atómico (cm3/mol): 11,81.

El Indio tiene una Densidad (g/cm3): 7,31, es Color: Blanco plateado, su Punto de fusión (ºC): 157, P. de ebullición (ºC): 2072 y su Volumen atómico (cm3/mol): 15,76.

El talio tiene una Densidad (g/cm3): 11,850, es Color: Azulado, su Punto de fusión (ºC): 304, P. de ebullición (ºC): 1473 y su Volumen atómico (cm3/mol): 17,25.

Grupo 14-A.

Grupo del Carbono o los Carbonoideos

Grupo del carbono o de los carbonoideos, está formado por los siguientes elementos:

Elemento Símbolo Configuración Electrónica

Carbono C [He]2s22p2

Silicio Si [Ne]3s2 3p2

Germanio Ge [Ar]3d10 4s2 4p2

Estaño Sn [Kr]4d10 5s2 5p2

Plomo Pb [Xe]4f14 5d10 6s2 6p2

Tienen cuatro electrones de valencia: 2 electrones s y 2 electrones p, por lo que los estados de oxidación que presentan son +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de numero de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo.

Apariencia

No se parecen mucho los elementos: el carbono es no-metal y puede formar con del carbono cadenas muy largas; el silicio es un no-metal con algunas propiedades metálicas; el germanio es un semimetal típico; el estaño y el plomo son metales pero menos reactivos que los demás metales.

Reactividad general

A temperatura ambiente, el carbono es muy poco reactivo, sobre todo en su forma diamante. A temperaturas elevadas reacciona con flúor, oxigeno, hidrogeno y metales de transición. El resto de los elementos del grupo son más reactivos.

Aparición y extracción

Los elementos silicio y el germanio se emplean en la industria electrónica; el oxido de silicio en la fabricación de vidrios; el carbono y sus derivados como combustibles y en la síntesis de productos organicos; el estaño, el plomo y sus aleaciones son muy útiles. El plomo es toxico.

Propiedades químicas

El carbono por ejemplo es un no metal típico y forma uniones covalentes. El silicio y el germanio son metaloides y el estaño y plomo son metales.

Los tres primeros (C, Si y Ge) no forman uniones iónicas. Todos tienen números de oxidación 2 y 4, sin embargo en el carbono y el silicio predominan los compuestos de número de oxidación 4 (CO2 y SiO2) y en el plomo y el estaño, los de número de oxidación 2 (PbO y SnO).

La mayoría de los elementos de este grupo son muy conocidos y difundidos, especialmente el carbono, elemento fundamental de la química orgánica. A su vez, el silicio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre (28%), y de gran importancia en la sociedad a partir del siglo XXI, ya que es el elemento principal de los circuitos integrados.

Al bajar en el grupo, estos elementos van teniendo características cada vez más metálicas: el carbono es un no metal, el silicio y el germanio son semimetales, y el estaño y el plomo sonmetales.

Propiedades físicas

Las propiedades físicas varían mucho desde el primero (carbono, no metal, forma compuestos covalentes con los no metales e iónicos con los metales) al último (plomo, metal): el carbono es muy duro (diamante) y el plomo rayado con las uñas. El silicio y germanio son metaloides de dureza intermedia. Al descender en el grupo desciende la fuerza de enlace entre los átomos y como consecuencia los puntos de fusión y ebullición.

Tienen cuatro electrones de valencia: 2 electrones s y 2 electrones p, por lo que los estados de oxidación que presentan son +4, +2 y -4: los compuestos con +4 y la mayoría de los de número de oxidación +2 son covalentes. El único ion -4 es el carburo.

GRUPO 15-A

(V A) LOS NITROGENOIDEOS

Los elementos de grupo 15, los nitrogenoideos, son los siguientes:

Símbolo Configuración electrónica

Nitrógeno N [N] 1s22s22p3

FosforoP [P] 1s22s22p63s23p3

ArsenicoAs [As]1s22s22p63s23p63d104s24p3

AntimonioSb [Sb] 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3

Bismuto Bi [Bi] 4f145d106s26p3

El grupo lleva el nombre del elemento cabecera del grupo, elnitrógeno

APARIENCIA.

.Las propiedades metálicas de los elementos de este grupo se incrementan desde el nitrógeno al bismuto de forma que el nitrógeno es no metal, gas diatómico, las modificaciones negra del fósforo y gris de arsénico y antimonio presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado.

Reactividad general.

A alta temperatura son muy reactivos y suelen formarse

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