GRUPOS TABLA PERIODICA

GRUPOS 4,5,6,7 TABLA PERIÓDICA

INTRODUCCIÓN

El siguiente informe tratará sobre los tres temas indicados en el titulo (grupos 4,5,6y7), profundizaremos en  teoría y se conocerán los elementos que conforman cada grupo de la tabla periódica

OBJETIVOS

Conocer los grupos IVA ,VA,VIA,VIIA que conforman la tabla periódica

Entender la importancia de los grupos en una tabla periódica

Identificar los elementos que conforman cada grupo.

MARCO TEÓRICO

En la actualidad la Tabla periódica de los elementos químicos es obra del químico austríaco Friedrich Adolf Paneth y del química suizo, Alfred Werner. 

En ella los elementos conocidos hasta el momento se clasifican en orden según su número atómico, con una estructura de dieciocho columnas, y siete filas. A las filas se las conoce como períodos, y a las columnas, como grupos

Hasta hace poco tiempo, conocíamos a los grupos por un número asignado a éste y una letra, la A o la B. Dependiendo si se trataba de Europa o de Estados Unidos, la designación de algunos grupos era diferente.

Los grupos se nominan mediante números, que van del 1 al 18.

Los elementos que forman cada grupo tienen en general propiedades químicas símiles entre sí, aunque hay excepciones. Esto es debido a que todos coinciden en su configuración electrónica.

Los grupos se clasifican como:

-Los grupos 1 y 2 están compuestos por los elementos metálicos.

-Los grupos del 3 al 12, se encuentran formados por los metales de transición.

-Los grupos del 13 al 17, están constituidos por los elementos no metálicos y los semimetálicos.

-El grupo 18 se constituye por los gases nobles.

Los elementos conocidos como, representativos, forman los grupos de número 1,2 y del 13 al 18. Estos grupos a menudo reciben nombres especiales:

Grupo nº 1: Alcalinos, configuración electrónica, ns^1

Grupo nº 2: Alcalinotérreos, configuración electrónica, ns^2

Grupo nº 16: Calcógenos, configuración electrónica, ns^2 np^4

Grupo nº17: Halógenos, configuración electrónica, ns^2 np^5

Grupo nº18: Gases nobles, configuración electrónica, ns^2 np^6

El resto de los grupos se denominan:

Grupo 3: Familia del Escandio

Grupo 4: Familia del Titanio

Grupo 5: Familia del Vanadio

Grupo 6: Familia del Cromo

Grupo 7: Familia del Manganeso

Grupo 8: Familia del Hierro

Grupo 9: Familia del Cobalto

Grupo 10: Familia del Níquel

Grupo 11: Familia del Cobre

Grupo 12: Familia del Zinc

Grupo 13: Térreos

Grupo 14: Carbonoideos

Grupo 15: Nitrogenoides

Entre los metales de transición se encuentran los elementos conocidos como “tierras raras” o metales de transición interna, grupos que también tienen nombres específicos, lantánidos y actínidos, que generalmente se escriben separados del resto de la tabla, en dos filas de catorce columnas cada uno.

En los elementos de transición, hay un electrón diferenciador que ocupa el orbital d, y los elementos de transición interna poseen un orbital f. Las configuraciones electrónicas de estos grupos de elementos no es rígida y regular como puede serlo en los elementos más representativos, existiendo muchas excepciones.

Los números de electrones que se encuentran en cada subnivel, está directamente relacionado con el número de columnas que hay en la Tabla Periódica, es decir:

-Los grupo de los metales más ligeros son “2”, siendo su orbital de electrón diferenciador “s”, y la capacidad del subnivel es de “2” electrones.

-En el caso de los no metales, semimetales y gases nobles, existen “6” columnas, con un orbital de electrón “p”, y una capacidad de 6 electrones en el subnivel.

-Los metales de transición están divididos en “10” columnas, con un orbital diferenciador “d” y una capacidad de “ 10” electrones.

-Y por último, los metales de transición interna, que están agrupados en 14 columnas, con un orbital “f” y con la capacidad de “14” electrones en su subnivel.

Grupo IVA 

El grupo de carbono es un grupo de la tabla periódica integrado por los elementos: carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) En la notación moderna de la IUPAC se lo llamaGrupo 14. En el campo de la física de los semiconductores, todavía es universalmente llamadoGrupo IV.

Propiedades: Los elementos del grupo IVA son: carbono(C), silicio(si), germanio(ge), estaño(Sn),plomo(Pb), erristeneo(Eo). Estos elementos forman más de la cuarta parte de la corteza terrestre y solo podemos encontrar en forma natural al carbono al estaño y al plomo en forma de óxidos y sulfuros, su configuración electrónica termina en ns2,p2.

                                                                                    

Los elementos de este grupo presenta diferentes estados de oxidación y estos  son: +2 y +4., los compuestos orgánicos presentan variedad en su oxidación  Mientras que los óxidos de carbono y silicio son ácidos, los del estaño y plomo son anfótero, el plomo es un elemento tóxico. 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.

En este grupo encontramos variedad en cuanto a sus características físicas y químicas a continuación un breve resumen de cada uno de los elementos de este grupo.

   1. Carbono (C)

 Es un elemento químico de número atómico 6, es un sólido a temperatura ambiente. Es el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año, y forma parte de todos los seres vivos conocidos. Forma el 0,2 % de la corteza terrestre.

Características: El carbono es un elemento que posee formas alotrópicas, un caso fascinante lo encontramos en el grafito y en el diamante, el primero corresponde a uno de las sustancias más blandas y el segundo a uno de los elementos más duros y  otro caso con el carbón y el diamante, el carbón es tienen un precio comercial bastante bajo en cambio el  diamante es conocido por ser una de las piedras mas costosas del mundo. 

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 atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas, con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos.

carbono y diamante en forma alotrópica 

Estados alotrópicos: Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, una de las formas como encontramos el carbono es el grafito el grafito tienen exactamente la misma cantidad de átomos que el diamante la única variación que este presenta esta en la estructura la estructura del diamante es tetraédrica y la del grafito es mucho más sencilla. Pero por estar dispuestos en diferente forma, su textura, fuerza y color son diferentes.

 2. Silicio

 Es un metaloide de numero atómico 14 de grupo A4. El silicio es el segundo elemento más abundante de la corteza terrestre  (27,7% en peso) 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.

Características: En 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 y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa atómica es 28,086 u

Estados del silicio: El silicio lo podemos encontrar en diversas formas en polvo, policristal ver y olivino

  Aplicaciones: Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias.

    3. Germanio

 Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo, símbolo Ge, número atómico 32, peso atómico 72.59, punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición 2830ºC (5130ºF), con propiedades entre el silicio y estaño. El germanio se encuentra muy distribuido en la corteza terrestre con una abundancia de 6.7 partes por millon (ppm). El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las propiedades físicas y químicas de un metal sólo en condiciones especiales, dado que está localizado en la tabla periódica en donde ocurre la transición de metales a no metales.

Características: Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.

Forma gran número de compuestos organometálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y fotodetectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el germanio tiene una pequeña banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puede usarse en amplificadores de baja intensidad.

Aplicaciones: Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución por materiales más económicos Fibra óptica. Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos sándwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicon).Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión nocturna y otros equipos. Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y para microscopios. En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio.

  4.  Estaño

 El estaño se conoce desde antiguo: en Mesopotamia se hacían armas de bronce, Plinio menciona una aleación de estaño y plomo, los romanos recubrían con estaño el interior de recipientes de cobre. Representa el 0,00023% en peso de la corteza.

 Raramente se encuentra nativo, siendo su principal mineral la casiterita (SnO2). También tiene importancia la estannita o pirita de estaño. La casiterita se muele y enriquece en SnO2 por flotación, éste se tuesta y se calienta con coque en un horno, con lo que se obtiene el metal. Para purificarlo (sobre todo de hierro) se eliminan las impurezas subiendo un poco por encima de la temperatura de fusión del estaño, con lo que éste sale en forma líquida.

Características: 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. Una de sus características más llamativas es que bajo determinadas condiciones forma la peste del estaño.

Formas alotrópicas: El estaño puro tiene dos variantes alotrópicas: El estaño gris, polvo no metálico, conductor, de estructura cúbica y estable a temperaturas inferiores a 13,2 °C, que es muy frágil y tiene un peso específico más bajo que el blanco.

Aplicaciones: Se usa como revestimiento protector del cobre, del hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva. 

También se usa para disminuir la fragilidad del vidrio. Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos (SnF2) y pigmentos.

 Se usa para hacer bronce, aleación de estaño y cobre. Se usa para la soldadura blanda, aleado con plomo. Se usa en aleación con plomo para fabricar la lámina de los tubos de los órganos musicales. En etiquetas. 

Recubrimiento de acero. Se usa como material de aporte en soldadura blanda con cautín, bien puro o aleado. La directiva RoHS prohíbe el uso de plomo en la soldadura de determinados aparatos eléctricos y electrónicos. El estaño también se utiliza en la industria de la cerámica para la fabricación de los esmaltes cerámicos. Su función es la siguiente: en baja y en alta es un o pacificante. En alta la proporción del porcentaje es más alto que en baja temperatura.

Germanio (Ge)

El germanio es divalente o tetravalente. Los compuestos divalentes (óxido, sulfuro y los halogenuros) se oxidan o reducen con facilidad. Los compuestos tetravalentes son más estables. Los compuestos órgano-germánicos son numerosos y, en este aspecto, el germanio se parece al silicio. El interés en los compuestos órgano-germánicos se centra en su acción biológica. El germanio y sus derivados parecen tener una toxicidad menor en los mamíferos que los compuestos de estaño o plomo.

Las propiedades del germanio son tales que este elemento tiene varias aplicaciones importantes, especialmente en la industria de los semiconductores. 

El germanio orgánico hace restaurar en funciones normales las células tales como células T, los linfocitos B, ataque a las células normales de los glóbulos blancos, las actividades de la célula de la gula, y varias células del sistema inmune que causa la degradación de las funciones de las células. Estos estudios prueban que el germanio orgánico obtiene función biológica única en el mundo sin ningún efecto secundario en particular o sin los efectos tóxicos. El germanio orgánico tiene la capacidad para adaptar el sistema inmune.

           

Estaño (Sn)

El estaño es un componente de muchos suelos. El estaño puede ser liberado en forma de polvo en tormentas de viento, en carreteras y durante actividades agrícolas. Los gases, polvos y vapores que contienen estaño pueden liberarse desde fundiciones y refinerías, y al quemar basura y combustibles fósiles (carbón o petróleo). Las partículas en el aire que contienen estaño pueden ser transportadas por el viento o arrastradas al suelo por la lluvia o la nieve. El estaño se adhiere a los suelos y a sedimentos en el agua y en general se le considera relativamente inmóvil en el ambiente. El estaño no puede ser destruido en el ambiente. Solamente puede cambiar de forma o puede adherirse o separarse de partículas en el suelo, el sedimento y el agua.

Los compuestos orgánicos de estaño se adhieren al suelo, el sedimento y a partículas en el agua. Los compuestos orgánicos de estaño pueden ser degradados (por exposición a la luz solar y por bacterias) a compuestos inorgánicos de estaño. En el agua, los compuestos orgánicos de estaño preferentemente se adhieren a partículas. También pueden depositarse en sedimentos y permanecer inalterados ahí por años. Los compuestos orgánicos de estaño pueden ser incorporados en los tejidos de animales que viven en agua que contiene estos compuestos.

Debido a que el estaño ocurre naturalmente en suelos, pequeñas cantidades se encuentran en los alimentos. La concentración de estaño en hortalizas, frutas y jugos de frutas, nueces, productos lácteos, carne, pescado, aves, huevos, bebidas y en otros alimentos no empacados en latas de metal son menos de 2 partes por millón (ppm) (1 ppm = 1 parte de estaño en 1 millón de partes de alimento).

 La concentración de estaño en pastas y pan varían entre menos de 0.003 hasta 0.03 ppm. Usted puede exponerse al estaño cuando come alimentos o toma jugo u otros líquidos envasados en latas revestidas con estaño. Los alimentos en latas revestidas con estaño, pero con barniz protector de laca, contienen menos de 25 ppm de estaño debido a que la laca evita que los alimentos reaccionen con el estaño.

Plomo (Pb)

El Plomo ocurre de forma natural en el ambiente, pero las mayores concentraciones que son encontradas en el ambiente son el resultado de las actividades humanas. Debido a la aplicación del plomo en gasolinas un ciclo no natural del Plomo tiene lugar. En los motores de los coches el Plomo es quemado, eso genera sales de Plomo (cloruros, bromuros, óxidos).

Estas sales de Plomo entran en el ambiente a través de los tubos de escape de los coches. Las partículas grandes precipitarán en el suelo o la superficie de aguas, las pequeñas partículas viajarán largas distancias a través del aire y permanecerán en la atmósfera. Parte de este Plomo caerá de nuevo sobre la tierra cuando llueva. Este ciclo del Plomo causado por la producción humana está mucho más extendido que el ciclo natural del plomo.

El Plomo se acumula en los cuerpos de los organismos acuáticos y organismos del suelo. Estos experimentarán efectos en su salud por envenenamiento por Plomo. Los efectos sobre la salud de los crustáceos puede tener lugar incluso cuando sólo hay pequeñas concentraciones de Plomo presente.

Las funciones en el fito-plancton pueden ser perturbados cuando interfiere con el Plomo. El fito-plancton es una fuente importante de producción de oxígeno en mares y muchos grandes animales marinos lo comen. Este es el porqué nosotros ahora empezamos a preguntarnos si la contaminación por Plomo puede influir en los balances globales. 

Las funciones del suelo son perturbadas por la intervención del Plomo, especialmente cerca de las autopistas y tierras de cultivos, donde concentraciones extremas pueden estar presente. Los organismos del suelo también sufren envenenamiento por Plomo.

El Plomo es un elemento químico particularmente peligroso, y se puede acumular en organismos individuales, pero también entrar en las cadenas alimenticias.

GRUPO VA

El grupo VA del Sistema Periódico, o familia del nitrógeno, está formado por los elementos: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto.

Debido a su configuración electrónica, estos elementos no tienden a formar compuestos iónicos, más bien forman enlaces covalentes.

El carácter metálico aumenta considerablemente conforme se desciende en el grupo, siendo el nitrógeno y el fósforo no-metales, el arsénico y el antimonio semimetales y el bismuto un metal.

Nitrógeno

Elemento químico, símbolo N, número atómico 7, peso atómico 14.0067; es un gas en condiciones normales. El nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmósfera ( 78% por volumen de aire seco). Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica (relámpagos) y química (industrial) y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión.

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 rojo es 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.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.

FÓSFORO

Símbolo P, número atómico 15, peso atómico 30.9738. El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos. En todas las formas de vida, los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía, como el metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular. Los ácidos nucleicos, que entre otras cosas forman el material hereditario (los cromosomas), son fosfatos, así como cierto número de coenzimas. Los esqueletos de los animales están formados por fosfato de calcio.

Cerca de tres cuartas partes del fósforo total (en todas sus formas químicas) se emplean en Estados Unidos como fertilizantes. Otras aplicaciones importantes son como relleno de detergentes, nutrientes suplementarios en alimentos para animales, ablandadores de agua, aditivos para alimentos y fármacos, agentes de revestimiento en el tratamiento de superficies metálicas, aditivos en metalurgia, plastificantes, insecticidas y aditivos de productos petroleros.

De casi 200 fosfatos minerales diferentes, sólo uno, la fluoropatita, Ca5F(PO4)3, se extrae esencialmente de grandes depósitos secundarios originados en los huesos de animales y que se hallan en el fondo de mares prehistóricos, y de los guanos depositados sobre rocas antiguas.

La investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono. En química orgánica se acostumbra agrupar varios compuestos químicos dentro de familias llamadas series homólogas.

Esto también puede hacerse en la química de los compuestos de fósforo, aunque muchas familias están incompletas. La familia mejor conocida de estos compuestos es el grupo de cadenas de fosfatos. Las sales de fosfatos constan de cationes, como el sodio, junto con cadenas de aniones, como (PnO3n+1)(n+2)-, que pueden tener de 1 a 1 000 000 de átomos de fósforo por anión.

Los fosfatos se basan en átomos de fósforo rodeados en una disposición tetraédrica por átomos de oxígeno, el miembro más pequeño de la familia es el anión simple PO3-4 (el ion ortofosfato). La familia de las cadenas de fosfato se basa en hileras alternadas de átomos de fósforo y oxígeno en que cada átomo de fósforo permanece en el centro de un tetraedro de cuatro átomos de oxígeno. Hay también una familia estrechamente relacionada de fosfatos cíclicos.

Una característica estructural interesante de muchos de los compuestos del fósforo conocidos es la formación de estructuras tipo jaula. Ejemplos de estas moléculas son el fósforo blanco, P4, y uno de los pentóxidos de fósforo, P4O10. Las estructuras tipo red son comunes; por ejemplo, los cristales de fósforo negro en que los átomos están enlazados unos con otros.

En la mayor parte de sus compuestos, el fósforo está enlazado químicamente a cuatro átomos inmediatos. Hay gran número de compuestos en los que uno de los cuatro átomos está ausente y en su lugar hay un par de electrones no compartidos.

Hay también unos cuantos compuestos con cinco o seis átomos unidos al fósforo; son muy reactivos y tienden a ser inestables. Durante los años 60 y 70, se prepararon muchos compuestos orgánicos de fósforo. La mayor parte de estas estructuras químicas incluye tres o cuatro átomos enlazados al fósforo, pero existen también estructuras con dos, cinco o seis átomos unidos a cada átomo de fósforo.

Casi todo el fósforo utilizado en el comercio está en forma de fosfatos. La mayor parte de los fertilizantes fosfatados constan de ortofosfato diácido de calcio u otofosfato ácido de calcio muy impuros, Ca(H2PO4)2 y CaHPO4. Estos fosfatos son sales del ácido ortofosfórico.

El compuesto de fósforo de mayor importancia biológica es el adenosintrifosfato (ATP), que es un éster de la sal, el tripolifosfato de sodio, muy utilizado en detergentes y ablandadores de agua. Casi todas las reacciones en el metabolismo y la fotosíntesis requieren la hidrólisis de este tripolifosfato hasta su derivado pirofosfato, llamado adenosindifosfato (ADP).

Existen 3 formas alotrópicas más importantes que son: blanco, negro y rojo.

Fósforo blanco: Es muy venenoso, insoluble en agua pero soluble en benceno y sulfuro de carbono. Es una sustancia muy reactiva, su inestabilidad tiene su origen en el ángulo de 60º de las unidades P4. Es la más reactiva de todas las formas alotrópicas.

Fósforo negro: Es cinéticamente inerte y no arde al aire incluso a 400°C.

Fósforo rojo: No es venenoso, insoluble en todos los disolventes y arde al aire por encima de los 400°C. Reacciona con los halógenos con menor violencia. Tiene una estructura polimérica con tetraedros P4 unidos entre sí.

ARSENICO

Elemento químico, cuyo símbolo es As y su número atómico, 33. El arsénico se encuentra distribuido ampliamente en la naturaleza (cerca de 5 x 10-4% de la corteza terrestre). Es uno de los 22 elementos conocidos que se componen de un solo nucleido estable, 7533As; el peso atómico es de 74.922. Se conocen otros 17 nucleidos radiactivos de As.

Existen tres alótropos o modificaciones polimórficas del arsénico. La forma a cúbica de color amarillo se obtiene por condensación del vapor a muy bajas temperaturas. La b polimórfica negra, que es isoestructural con el fósforo negro. Ambas revierten a la forma más estable, la l , gris o metálica, del arsénico romboédrico, al calentarlas o por exposición a la luz. La forma metálica es un conductor térmico y eléctrico moderado, quebradizo, fácil de romper y de baja ductibilidad.

Al arsénico se le encuentra natural como mineral de cobalto, aunque por lo general está en la superficie de las rocas combinado con azufre o metales como Mn, Fe, Co, Ni, Ag o Sn. El principal mineral del arsénico es el FeAsS (arsenopirita, pilo); otros arseniuros metálicos son los minerales FeAs2 (löllingita), NiAs (nicolita), CoAsS (cobalto brillante), NiAsS (gersdorfita) y CoAs2 (esmaltita). Los arseniatos y tioarseniatos naturales son comunes y la mayor parte de los minerales de sulfuro contienen arsénico. La As4S4 (realgarita) y As4S6 (oropimente) son los minerales más importantes que contienen azufre. El óxido, arsenolita, As4O6, se encuentra como producto de la alteración debida a los agentes atmosféricos de otros minerales de arsénico, y también se recupera de los polvos colectados de los conductos durante la extracción de Ni, Cu y Sn; igualmente se obtiene al calcinar los arseniuros de Fe, Co o Ni con aire u óxigeno. El elemento puede obtenerse por calcinación de FeAsS o FeAs2 en ausencia de aire o por reducción de As4O6 con carbonato, cuando se sublima As4.

El arsénico elemental tiene pocos usos. Es uno de los pocos minerales disponibles con un 99.9999+ % de pureza. En el estado sólido se ha empleado ampliamente en los materiales láser Gas y como agente acelerador en la manufactura de varios aparatos. El óxido de arsénico se utiliza en la elaboración de vidrio. Los sulfuros de arsénico se usan como pigmentos y en juegos pirotécnicos. El arseniato de hidrógeno se emplea en medicina, así como otros compuestos de arsénico. La mayor parte de la aplicación medicinal de los compuestos de arsénico se basa en su naturaleza tóxica.

ANTIMONIO

Elemento químico con símbolo Sb y número atómico 51. El antimonio no es un elemento abundante en la naturaleza; raras veces se encuentra en forma natural, a menudo como una mezcla isomorfa con arsénico: la allemonita. Su símbolo Sb se deriva de la palabra latina stibium. El antimonio se presenta en dos formas: amarilla y gris. La forma amarilla es metaestable, y se compone de moléculas Sb4, se le encuentra en el vapor de antimonio y es la unidad estructural del antimonio amarillo; la forma gris es metálica, la cual cristaliza en capas formando una estructura romboédrica.

El antimonio difiere de los metales normales por tener una conductividad eléctrica menor en estado sólido que en estado líquido (como su compañero de grupo el bismuto). El antimonio metálico es muy quebradizo, de color blanco-azuloso con un brillo metálico característico, de apariencia escamosa. Aunque a temperaturas normales es estable al aire, cuando se calienta se quema en forma luminosa desprendiendo humos blancos de Sb2O3. La vaporización del metal forma moléculas de Sb4O6, que se descomponen en Sb2O3 por arriba de la temperatura de transición.

El antimonio se encuentra principalmente en la naturaleza como Sb2S3 (estibnita, antimonita); el Sb2O3 (valentinita) se halla como producto de descomposición de la estibnita. Forma parte por lo general de los minerales de cobre, plata y plomo. También se encuentran en la naturaleza los antimoniuros metálicos NiSb (breithaupita), NiSbS (ulmanita) y Ag2Sb (dicrasita); existen numerosos tioantimoniatos como el Ag3SbS3 (pirargirita).

El antimonio se obtiene calentando el sulfuro con hierro, o calentando el sulfuro y el sublimado de Sb4O6 obtenido se reduce con carbono; el antimonio de alta pureza se produce por refinado electrolítico.

El antimonio de grado comercial se utiliza en muchas aleaciones (1-20%), en especial de plomo, las cuales son más duras y resistentes mecánicamente que el plomo puro; casi la mitad de todo el antimonio producido se consume en acumuladores, revestimiento de cables, cojinetes antifricción y diversas clases de metales de consumo. La propiedad que tienen las aleaciones de Sn-Sb-Pb de dilatarse al enfriar el fundido permiten la producción de vaciados finos, que hacen útil este tipo de metal.

BISMUTO

Elemento metálico, Bi, de número atómico 83 y peso atómico 208.980, pertenece al grupo Va de la tabla periódica. Es el elemento más metálico en este grupo, tanto en propiedades físicas como químicas. El único isótopo estable es el de masa 209. Se estima que la corteza terrestre contiene cerca de 0.00002% de bismuto. Existe en la naturaleza como metal libre y en minerales. Los principales depósitos están en Sudamérica, pero en Estados Unidos se obtiene principalmente como subproducto del refinado de los minerales de cobre y plomo.

El principal uso del bismuto está en la manufactura de aleaciones de bajo punto de fusión, que se emplean en partes fundibles de rociadoras automáticas, soldaduras especiales, sellos de seguridad para cilindros de gas comprimido y en apagadores automáticos de calentadores de agua eléctricos y de gas. Algunas aleaciones de bismuto que se expanden al congelarse se utilizan en fundición y tipos metálicos. Otra aplicación importante es la manufactura de compuestos farmacéuticos.

El bismuto es un metal 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. El bismuto es inerte al aire seco a temperatura ambiente, pero se oxida ligeramente cuando está húmedo. Forma rápidamente una película de óxido a temperaturas superiores a su punto de fusión, y se inflama al llegar al rojo formando el óxido amarillo, Bi2O3. El metal se combina en forma directa con los halógenos y con azufre, selenio y telurio, pero no con nitrógeno ni fósforo. No lo ataca el agua desgasificada a temperaturas comunes, pero se oxida lentamente al rojo por vapor de agua.

En casi todos los compuestos de bismuto está en forma trivalente. No obstante, en ocasiones puede ser pentavalente o monovalente. El bismutato de sodio y el pentafluoruro de bismuto son quizá los compuestos más importantes de Bi(V). El primero es un agente oxidante poderoso y el último un agente fluorante útil para compuestos orgánicos.

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 VIA

El grupo de los anfígenos o calcógenos es también llamado familia del oxígeno y es el grupo conocido antiguamente como VI A, y actualmente el grupo 16 (según la IUPAC) en la tabla periódica de los elementos, formado por los siguientes elementos: oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio (Te), polonio (Po) y livermorio (Lv). El nombre de anfígeno en español deriva de la propiedad de algunos de sus elementos de formar compuestos con carácter ácido o básico.

Aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia (última capa s2p4),1​ sus propiedades varían de no metálicas a metálicas en cierto grado, conforme aumenta su número atómico.

PROPIEDADES FÍSICAS

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 ozono es un gas de olor picante y habitualmente incoloro, pero en altas concentraciones puede tornarse levemente azulado.

El azufre es 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 rómbica y 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.

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 simple y el romboédrico, en los que cada átomo está directamente rodeado por seis vecinos a distancias iguales (d0=355pm). Ambos alótropos tienen carácter metálico.

PROPIEDADES QUÍMICAS

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.

GRUPO VIIA

es también conocido como halógenos. El término halógeno procede del griego y significa formador de sales. Dicho término, surge por la propiedad que posee cada uno de los halógenos de formar, con el sodio, una sal similar a la sal común (cloruro de sodio).

El grupo  está formado por los siguientes elementos: 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–).

 Propiedades físicas.

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 químicas

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).

VIDEOS GRUPOS IVA VA VIA VIIA TABLA PERIODICA

IVA

VA

VIA

VIIA

CONCLUSIÓN

Es fundamental conocer sobre estos grupos y los elementos que los conforman  pues brindan una herramienta  para el estudio de la química pues permite aprender

las semejanzas entre diferentes elementos y comprender qué puede resultar de las

diferentes uniones entre los mismos.

WEBGRAFIA

https://www.fullquimica.com/2011/11/tabla-periodica-grupo-via-anfigenos.html

https://www.lenntech.es/periodica/elementos/bi.htm

http://www.quimicaencasa.com/grupo-16-la-tabla-periodica-familia-del-oxigeno/

https://www.lenntech.es/periodica/elementos/p.htm

https://es.slideshare.net/ELVINJRMORILLO/grupo-iv-a-de-la-tabla-peridica

https://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_grupo_4

https://www.lenntech.es/periodica/elementos/as.htm

https://www.youtube.com/watch?v=Dfh0vD-vfOc&t=22s

http://vaenmateriales.blogspot.com/