Elementos del Grupo 5A: Definición y propiedades

Elementos del Grupo 5A

Algunos elementos obtienen toda la gloria. De hecho, es probable que hoy haya hablado sobre algunos de estos elementos populares.

• ¡Necesito oxígeno!
• Consígueme papel de aluminio para esta sartén
• ¿Cuánto cloro hay en esa piscina?

Pero algunos elementos no son tan reconocibles. Quiero decir, es dudoso que hayas dicho alguna de estas declaraciones hoy:

• Necesito antimonio para mi detector de infrarrojos
• Consígueme un poco de bismuto para mi malestar estomacal

Aunque el antimonio y el bismuto no son tan reconocibles como, por ejemplo, el oxígeno, forman un grupo muy importante de elementos llamado grupo 5A.

Veamos rápidamente los elementos del grupo 5A, que se encuentran hacia el lado derecho de la tabla periódica. El grupo 5A incluye nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb) y bismuto (Bi).

A veces, el grupo 5A se conoce como Grupo 15 o Grupo VA , solo depende de la tabla periódica que esté viendo.

¡Así que respire profundamente (que en realidad es aproximadamente un 78% de nitrógeno) y prepárese para ser cautivado por estos elementos no tan famosos!

Propiedades de los elementos del Grupo 5A

Los elementos se colocan en grupos porque comparten propiedades similares, por lo que antes de ver todos los usos de cada elemento en el grupo 5A, veamos qué tienen en común. Por cierto, los grupos son las columnas verticales de una tabla periódica.

Con la excepción del nitrógeno, todos estos elementos son sólidos a temperatura ambiente. Todos tienen 5 electrones de valencia , que son los electrones más externos, más alejados del centro del átomo. Estos electrones de valencia ayudan a determinar con quién se puede unir o adherirse el elemento, así como sus propiedades.

Todos los elementos del grupo 5A se vuelven más metálicos a medida que avanza por el grupo. De hecho, el nitrógeno y el fósforo, que se encuentran en la parte superior del grupo, no son metales en absoluto. Se clasifican como no metales. El arsénico es un metaloide, lo que significa que tiene propiedades de metales y no metales. Dependiendo de con quién hable, el antimonio se puede clasificar como un metal o metaloide y el bismuto es un metal.

Los elementos ganan o pierden sus electrones de valencia para alcanzar la estabilidad. Por ejemplo, el nitrógeno puede ganar 3 electrones de otro elemento, lo que resulta en 8 electrones de valencia (este es el número mágico para la estabilidad del elemento).

Cuando el nitrógeno gana 3 electrones, se convierte en un anión -3 , lo que significa que es un átomo con carga negativa. También puede escuchar estas cargas llamadas estados de oxidación.

A veces, los elementos del grupo 5A pierden electrones y forman cationes , o un átomo con carga positiva. Dependiendo del elemento del grupo 5A, puede haber muchos estados de oxidación distintos de -3, incluidos: +5, +3, +2 y +1.

Me detendré aquí, pero el mensaje para llevar a casa aquí es que los elementos del grupo 5A pueden tener muchos estados de oxidación diferentes, ¡así que supongo que tienen eso en común!

Los elementos de este grupo suelen formar enlaces covalentes con otros elementos, lo que significa que los electrones se comparten en el enlace. Pero algunos también pueden formar enlaces iónicos , lo que significa que los electrones se toman y se entregan en el enlace.

Como está empezando a ver, hay mucha variación entre los miembros dentro de este grupo, así que echemos un vistazo a los elementos individuales.

Elementos individuales en el grupo 5A

El elemento más importante de este grupo es probablemente el nitrógeno. Ya mencioné que constituye aproximadamente el 78% del aire que respira, pero aquí hay un dato curioso: ¡la atmósfera de la tierra contiene 4,000 billones de toneladas de nitrógeno! Para poner eso en perspectiva, son más de 100 billones de ballenas grises.

Como se mencionó anteriormente, el nitrógeno es el único miembro de este grupo que es un gas a temperatura ambiente. De hecho, el nitrógeno permanece como gas hasta que se enfría a unos -320 grados F. ¡Por eso el nitrógeno líquido es tan frío!

Debido a que hace tanto frío, el nitrógeno líquido se utiliza para congelar rápidamente los alimentos, almacenar células para investigación y como refrigerante. Pero el nitrógeno también se puede usar en su forma no líquida, por ejemplo, se usa en fertilizantes, explosivos e incluso en tintes.

El nitrógeno también se puede encontrar en los aminoácidos de su cuerpo. Aproximadamente el 20% del cuerpo humano está compuesto de proteínas y los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas. Así que supongo que se podría decir que el nitrógeno es vital para su bienestar general. También es la principal atracción en el ciclo del nitrógeno donde el nitrógeno viaja desde el aire al suelo y hacia los organismos.

Entonces, tal vez el nitrógeno no sea tan irreconocible después de todo. A medida que avanza en el grupo, el siguiente miembro del grupo 5A es el fósforo. Al igual que el nitrógeno, el fósforo no es un metal, pero a diferencia del nitrógeno, es un sólido a temperatura ambiente.

Es más reactivo que el nitrógeno y no se encuentra en su forma pura en la naturaleza, lo que significa que está unido a otros elementos. Si te tomas un momento, apuesto a que puedes encontrar algo que usa fósforo en el proceso de fabricación, ¡en tu propia casa! Si busca en su gabinete, puede encontrar algo de bicarbonato de sodio y porcelana fina. El bicarbonato de sodio contiene fósforo y la porcelana fina utiliza fósforo en el proceso de fabricación. También se utiliza en fuegos artificiales y fertilizantes.

Sigamos bajando en la tabla periódica. El siguiente es el arsénico. A diferencia de los dos primeros miembros de este grupo, el arsénico es un metaloide, y donde el nitrógeno y el fósforo son nutrientes importantes para los humanos, ¡el arsénico puede matarlo instantáneamente! ¡Mira, te dije que este grupo tiene mucha variación! Algunos son no metales, algunos son metaloides, algunos son metales, algunos son saludables y algunos te matan. Puedes encontrar arsénico en fuegos artificiales, láseres, rocas y, como habrás adivinado … en venenos.

A medida que avanzamos por el grupo, aterrizamos en antimonio. Ahora realmente nos estamos familiarizando con el antimonio. Yo diría que definitivamente no es un nombre familiar, pero lo creas o no, una vez hubo una guerra por eso (pero llegaremos a eso más adelante).

El antimonio es un poco confuso. Algunas personas lo clasifican como metal, pero como no siempre se comporta como tal, algunas personas lo clasifican como metaloide. Por ejemplo, a diferencia de los metales normales, es un mal conductor de electricidad y calor. El antimonio tiene varios usos, como ingrediente en baterías y retardadores de llama. Se puede encontrar en una forma llamada estibina, que es antimonio unido a átomos de azufre. En el antiguo Egipto, la estibina se mezclaba con grasa para producir maquillaje para los ojos.

Más sobre esa guerra. Así que puede que te haya engañado un poco. No hubo una guerra real en la que la gente luchara físicamente. Las Guerras del Antimonio ocurrieron en el siglo XVII cuando los químicos en Francia y Alemania discutieron si el antimonio era un veneno o un ingrediente de la medicina. Aunque no se atacaron físicamente, las Guerras del Antimonio obtuvieron su nombre porque se atacaron con la pluma a través de artículos y artículos escritos. Y si tiene curiosidad, el antimonio es tóxico, así que supongo que es un poco desafortunado para quienes lo usaron como medicina.

El último miembro es el bismuto, que es un metal rosa blanquecino. Aunque no es algo de lo que probablemente haya oído hablar, ¡probablemente lo haya usado antes! Se agrega al maquillaje y es un ingrediente de los medicamentos para la indigestión.

Resumen de la lección

Ahora que sabe un poco más sobre estos elementos no tan famosos, repasemos algunas ideas importantes.

• Los elementos del grupo 5A contienen 5 electrones de valencia
• Tienen varios estados de oxidación diferentes.
• Suelen formar enlaces covalentes pero también pueden formar enlaces iónicos.
• Incluyen no metales, metaloides y metales.
• Todos son sólidos a temperatura ambiente excepto el nitrógeno.

Entonces, desde el aire que te rodea hasta la composición de los antiguos egipcios, ¡este grupo de elementos es bastante interesante! Entonces, como el oxígeno, el cloro y el estaño, tal vez pueda usarlos en su idioma diario. Puedo escucharlo ahora:

• ¡Oh, el nitrógeno se siente tan bien contra mi piel!
• ¿No te encanta este tono de maquillaje? ¡Tiene mucho bismuto!
• Ese fuego artificial a base de fósforo era simplemente hermoso

¡Podría seguir y seguir!

Los resultados del aprendizaje

Ahora que ha terminado esta lección, aborde estos objetivos:

• Nombra los elementos del Grupo 5A de la tabla periódica.
• Comprender las propiedades comunes de estos elementos.
• Darse cuenta de la razón por la que el nitrógeno es diferente a los otros miembros del grupo 5A
• Caracterizar los elementos incluidos en el Grupo 5A