Periodic Table Part 6: Pnictogens (N, P, As, Sb, Bi, Mc)

Professor Dave Explains

29 Apr 202208:54

Summary

TLDREn este video se exploran los elementos del Grupo 15 de la tabla periódica, conocidos como los pnictógenos, que incluyen nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, bismuto y moscovio. Se analizan sus configuraciones electrónicas, tendencias como el aumento de la metalicidad y el radio atómico al descender en el grupo, y sus estados de oxidación. También se discuten sus aplicaciones en biotecnología, química y otras industrias, desde la producción de fertilizantes hasta su uso en dispositivos tecnológicos y médicos. La diversidad de estos elementos refleja su relevancia en diferentes campos.

Takeaways

😀 El grupo 15 de la tabla periódica es conocido como el grupo del nitrógeno o los pnictógenos, e incluye elementos como nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, bismuto y moscovio.
😀 Los elementos de este grupo tienen configuraciones electrónicas terminadas en ns2np3, y su carácter metálico aumenta al descender en el grupo.
😀 El nitrógeno y el fósforo son no metales, mientras que el arsénico y el antimonio son metaloides, y el bismuto y el moscovio son metales.
😀 Los estados de oxidación de estos elementos son variados, con el nitrógeno y el fósforo siendo capaces de formar nitruros y fosfuros, y dominando los estados de oxidación +3 y +5.
😀 El nitrógeno es muy abundante, siendo el componente principal de la atmósfera, mientras que el fósforo se encuentra principalmente en los fosfatos, con grandes depósitos en países como China, Rusia y Marruecos.
😀 El arsénico se encuentra en depósitos que contienen hierro, níquel o cobalto, principalmente en China, y el antimonio en la estibnita, sobre todo en China, Sudáfrica y Bolivia.
😀 El bismuto se encuentra en los minerales bismutita y bismita, con grandes cantidades en China, México y Perú, mientras que el moscovio es un elemento sintético extremadamente radiactivo.
😀 En términos estructurales, el nitrógeno forma moléculas diatómicas y es un gas a temperatura ambiente, mientras que el fósforo tiene varias alótropas, como el fósforo blanco, rojo y negro.
😀 El nitrógeno es crucial en la producción de fertilizantes y es ampliamente utilizado en la industria, especialmente en su forma líquida, que se utiliza como criógeno para mantener bajas temperaturas.
😀 El fósforo es esencial en la producción de fertilizantes y en la fabricación de productos como polvos de hornear, retardantes de llama y detergentes. También juega un papel clave en la bioquímica como componente de los ácidos nucleicos.

Q & A

¿Qué es el grupo 15 de la tabla periódica y qué elementos incluye?
-El grupo 15 de la tabla periódica es conocido como el grupo del nitrógeno o los pnictógenos. Este grupo incluye el nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio, bismuto y moscovio.
¿Cómo varía el carácter metálico en el grupo 15 de la tabla periódica?
-El carácter metálico aumenta conforme descendemos en el grupo 15. Mientras que el nitrógeno y el fósforo son no metales, el arsénico y el antimonio son metaloides, y el bismuto y el moscovio son metales.
¿Cuáles son los estados de oxidación más comunes en los elementos del grupo 15?
-Los elementos del grupo 15, como el nitrógeno y el fósforo, son capaces de ganar tres electrones para formar nitruros y fosfuros. Sin embargo, los estados de oxidación positivos son más comunes, especialmente +3 y +5.
¿Qué porcentaje de la atmósfera está compuesto por nitrógeno?
-El nitrógeno constituye el 78% de la atmósfera terrestre, en su forma diatómica N2.
¿Por qué podría haber una escasez de fósforo en el futuro?
-La producción de fósforo podría haber alcanzado su punto máximo, lo que significa que una escasez de fósforo podría ocurrir hacia el 2040, e incluso podría agotarse por completo en menos de 100 años.
¿Dónde se encuentra principalmente el arsénico en la naturaleza?
-El arsénico se encuentra principalmente en depósitos de hierro, níquel y cobalto, así como en el mineral realgar, y más de la mitad de estos depósitos están ubicados en China, con otros en Chile, Perú y Marruecos.
¿Cuáles son las alótropas del fósforo y cómo se diferencian?
-El fósforo tiene tres alótropas principales: el fósforo blanco (P4), que es altamente inflamable, el fósforo rojo, púrpura o negro, que son formas menos reactivos y estructuralmente diferentes.
¿Cómo se utiliza el nitrógeno en la industria?
-El nitrógeno se usa en la producción de fertilizantes, como criógeno líquido para preservar muestras biológicas, en la estabilización de atmósferas para la fabricación de productos sensibles al aire, y en bombillas incandescentes baratas.
¿Qué aplicaciones tiene el arsénico a pesar de su toxicidad?
-A pesar de su toxicidad, el arsénico se usa en la fabricación de semiconductores como el arseniuro de galio y en la alimentación de pollos en bajas concentraciones para optimizar su salud metabólica.
¿Cuál es la importancia histórica del antimonio?
-El antimonio se ha utilizado históricamente para endurecer el plomo, especialmente en la fabricación de balas de plomo, y en aleaciones de linotipos utilizadas en la imprenta de Gutenberg, lo que revolucionó la civilización humana.