INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
GRUPO 4 Grupo del Carbono
Grupo IV A
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 llama Grupo 14. En el campo de la física de los semiconductores, todavía es universalmente llamado Grupo IV.
Propiedades químicas
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos.
Distribución electrónica de los elementos del Grupo IVA
Z Elemento Distribución electrónica/valencia
6 Carbono 2, 4
14 Silicio 2, 8, 4
32 Germanio 2, 8, 18, 4
50 Estaño 2, 8, 18, 18, 4
82 Plomo 2, 8, 18, 32, 18, 4
Cada uno de los elementos de este grupo tiene 4 electrones en su capa más externa. En la mayoría de los casos, los elementos comparten sus electrones; la tendencia a perder electrones aumenta a medida que el tamaño del átomo aumenta. El carbono es un no metal que forma iones negativos bajo forma de carburos (4-). El silicio y el germanio son metaloides con número de oxidación +4. El estaño y el plomo son metales que también tienen un estado de oxidación +2. El carbono forma tetrahaluros con los halógenos. El carbono se puede encontrar bajo la forma de tres óxidos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de tricarbono (C3O2).El carbono forma disulfuros y diselenios.1
El silicio forma dos hidruros: SiH4 y Si2H6. El silicio forma tetrahaluros de silicio con flúor, cloro e yodo. El silicio también forma un dióxido y un disulfuro.La fórmula química del nitruro de silicio es Si3N4.2
El germanio forma dos hidruros: GeH4 y Ge2H6. El germanio también fomrma tetrahaluros con todos los halógenos, excepto con el astato y forma di dihaluros con todos los halógenos excepto con el bromo y el astato. El Germanio también forma dióxidos, disulfuros y diselenios.
El estaño forma dos hidruros: SnH4 y Sn2H6. El estaño forma tetrahaluros y dihaluros con todos los halógenos menos con el Astato.
El plomo forma hidruros bajo la forma de PbH4. Forma dihaluros y tetrahaluros con el flúor y con el cloro. También forma tetrabromuros y dihioduros.
Propiedades físicas
Los puntos de ebullición en el grupo del carbono tienden a disminuir a medida que se desciende en el grupo. El carbono es el más ligero del grupo, el mismo sublima a 3825°C.El punto de ebullición del silicio es 3265°C, el del germanio es 2833°C, el del estaño es 2602°C y el del plomo es 1749°C. Los puntos de fusión tienen la misma tendencia que su punto de ebullición. El punto de fusión del silicio es 1414°C, el del germanio 939°C, para el estaño es 232°C y para el plomo 328°C.3
La estructura cristalina del carbono es hexagonal, a altas presiones y temperaturas se encuentra bajo la forma de diamante.
La densidad de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar con el aumento del número atómico. El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm3, la densidad del silicio es de 2,33 g/cm3 y la densidad del germanio es de 5,32 g/cm3. El estaño tiene una densidad de 7,26 g/cm3 mientras que la del plomo es de 11,3 g/cm3.3
El radio atómico de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar a medida que aumenta el número atómico. El radio atómico del carbono es de 77 picometros, el del silicio es de 118 picómetros, el del germanio es de 123 picómetros, el del estaño es de 141 picómetros, mientras que el del plomo es de 175 picómetros.3
CARBONO
El carbono es un elemento químico con símbolo C, número atómico 6 y masa atómica 12,01. Es un no metal y tetravalente, disponiendo de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Tres isótopos del carbono se producen de forma natural, los estables 12C y 13C y el isótopo radiactivo 14C, que decae con una vida media de unos 5730 años. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad.
GERMANIO
Elemento químico de número atómico 32, masa atómica 72,59 y símbolo Ge ; es un elemento semimetálico cristalino de color blanco grisáceo, duro, muy resistente a los ácidos y a las bases, que se encuentra en pequeñas cantidades en yacimientos de plata, cobre y cinc; se utiliza en la fabricación de transistores y otros dispositivos electrónicos.
SILICIO
PLOMO
ESTAÑO
GRUPO 5 DE LA TABLA PERIÓDICA
La tabla periódica es un esquema diseñado para organizar cada uno de los elementos químicos, ordenados por su número atómico en forma creciente, agrupados en bloques, periodos, grupos y/o conjuntos de acuerdo a sus características.
Es una herramienta indispensable en el mundo de la química ya que permite conocer las propiedades y semejanzas de los elementos, incluso augurar que puede resultar de las uniones de los mismos.
La primera versión aceptada de la tabla periódica, debido a que aventajó en una ordenación sistemática de los elementos en grupos naturales, fue presentada por el químico ruso Mendeleyev en 1969, misma que en su momento reveló con bastante certeza elementos que no aún no habían sido descubiertos.
Desde entonces, la tabla periódica de Mendeleyev ha sido ampliada y mejorada con el descubrimiento de nuevos elementos y desarrollos teóricos.
OBJETIVOS
- Conocer el criterio de clasificación de los elementos en el Sistema Periódico.
- Identificar los grupos de elementos más importantes.
- Conocer los símbolos de los elementos.
GRUPO 4 Grupo del Carbono
Grupo IV A
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 llama Grupo 14. En el campo de la física de los semiconductores, todavía es universalmente llamado Grupo IV.
Propiedades químicas
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos.
Distribución electrónica de los elementos del Grupo IVA
Z Elemento Distribución electrónica/valencia
6 Carbono 2, 4
14 Silicio 2, 8, 4
32 Germanio 2, 8, 18, 4
50 Estaño 2, 8, 18, 18, 4
82 Plomo 2, 8, 18, 32, 18, 4
Cada uno de los elementos de este grupo tiene 4 electrones en su capa más externa. En la mayoría de los casos, los elementos comparten sus electrones; la tendencia a perder electrones aumenta a medida que el tamaño del átomo aumenta. El carbono es un no metal que forma iones negativos bajo forma de carburos (4-). El silicio y el germanio son metaloides con número de oxidación +4. El estaño y el plomo son metales que también tienen un estado de oxidación +2. El carbono forma tetrahaluros con los halógenos. El carbono se puede encontrar bajo la forma de tres óxidos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de tricarbono (C3O2).El carbono forma disulfuros y diselenios.1
El silicio forma dos hidruros: SiH4 y Si2H6. El silicio forma tetrahaluros de silicio con flúor, cloro e yodo. El silicio también forma un dióxido y un disulfuro.La fórmula química del nitruro de silicio es Si3N4.2
El germanio forma dos hidruros: GeH4 y Ge2H6. El germanio también fomrma tetrahaluros con todos los halógenos, excepto con el astato y forma di dihaluros con todos los halógenos excepto con el bromo y el astato. El Germanio también forma dióxidos, disulfuros y diselenios.
El estaño forma dos hidruros: SnH4 y Sn2H6. El estaño forma tetrahaluros y dihaluros con todos los halógenos menos con el Astato.
El plomo forma hidruros bajo la forma de PbH4. Forma dihaluros y tetrahaluros con el flúor y con el cloro. También forma tetrabromuros y dihioduros.
Propiedades físicas
Los puntos de ebullición en el grupo del carbono tienden a disminuir a medida que se desciende en el grupo. El carbono es el más ligero del grupo, el mismo sublima a 3825°C.El punto de ebullición del silicio es 3265°C, el del germanio es 2833°C, el del estaño es 2602°C y el del plomo es 1749°C. Los puntos de fusión tienen la misma tendencia que su punto de ebullición. El punto de fusión del silicio es 1414°C, el del germanio 939°C, para el estaño es 232°C y para el plomo 328°C.3
La estructura cristalina del carbono es hexagonal, a altas presiones y temperaturas se encuentra bajo la forma de diamante.
La densidad de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar con el aumento del número atómico. El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm3, la densidad del silicio es de 2,33 g/cm3 y la densidad del germanio es de 5,32 g/cm3. El estaño tiene una densidad de 7,26 g/cm3 mientras que la del plomo es de 11,3 g/cm3.3
El radio atómico de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar a medida que aumenta el número atómico. El radio atómico del carbono es de 77 picometros, el del silicio es de 118 picómetros, el del germanio es de 123 picómetros, el del estaño es de 141 picómetros, mientras que el del plomo es de 175 picómetros.3
CARBONO
El carbono es un elemento químico con símbolo C, número atómico 6 y masa atómica 12,01. Es un no metal y tetravalente, disponiendo de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes. Tres isótopos del carbono se producen de forma natural, los estables 12C y 13C y el isótopo radiactivo 14C, que decae con una vida media de unos 5730 años. El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad.GERMANIO
Elemento químico de número atómico 32, masa atómica 72,59 y símbolo Ge ; es un elemento semimetálico cristalino de color blanco grisáceo, duro, muy resistente a los ácidos y a las bases, que se encuentra en pequeñas cantidades en yacimientos de plata, cobre y cinc; se utiliza en la fabricación de transistores y otros dispositivos electrónicos.
SILICIO
El silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos de símbolo Si. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno.
PLOMO
El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo es Pb y su número atómico es 82 según la tabla actual, ya que no formaba parte en la tabla periódica de Mendeleiev. Este químico no lo reconocía como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular.
ESTAÑO
El estaño es un elemento químico de símbolo Sn y número atómico 50. Está situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos. Se conocen 10 isótopos estables. Su principal mena es la casiterita.
GRUPO 5 DE LA TABLA PERIÓDICA
El grupo del nitrógeno está compuesto por los elementos químicos del grupo 15 de la tabla periódica, que son: nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el elemento sintético moscovio (Mc), cuyo descubrimiento ya ha sido confirmado. Estos elementos también reciben el nombre de pnicógenos 1 o nitrogenoideos.
Propiedades
A alta temperatura son muy reactivos y a veces forman enlaces covalentes entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi y otros elementos. El nitrógeno reacciona con O2 y H2 a altas temperaturas.
Ejemplo de reacción con H2:
N2 + 3H2 → 2NH3
El bismuto reacciona con O2 y con halógenos, formando bismita y bismutina entre otros compuestos.
A continuación se muestra una tabla con las características generales de estos elementos.
FÓSFORO
Elemento químico de número atómico 15, masa atómica 30,98 y símbolo P ; es un no metal sólido, amarillento, ceroso, de olor desagradable, muy combustible y venenoso, que emite luz en la oscuridad; se presenta en tres formas alotrópicas: fósforo ordinario o blanco, fósforo rojo y fósforo negro; es muy abundante en la naturaleza, en donde no se da en estado puro, sino en forma de fosfatos; sus compuestos se usan como fertilizantes, para preparar raticidas y elaborar fósforos o cerillas.
ARSÉNICO
Elemento químico de número atómico 33, masa atómica 74,92 y símbolo As ; es un elemento semimetálico sólido, de color gris metálico, que forma compuestos venenosos; se usa principalmente en la fabricación de vidrio para eliminar el color verde causado por las impurezas y en la fabricación de gases venenosos.
NITRÓGENO
Elemento químico de número atómico 7, masa atómica 14,007 y símbolo N ; es un gas incoloro, inodoro e inerte, compone cuatro quintos del volumen del aire de la atmósfera y se usa para sintetizar amoníaco y otros productos, para fabricar explosivos, como refrigerante y como atmósfera inerte para conservar ciertos productos.
MOSCO VIO
Actualmente se conocen cuatro isótopos desde287Mc hasta 290Mc. Se prevé que el isótopo más estable del moscovio sea el 299Mc, que contiene el número mágico de 184 neutrones. El isótopo con mayor número de neutrones conocido hasta la fecha es el 290Mc, con 175 neutrones.
ANTIMONIO
Elemento químico de número atómico 51, masa atómica 121,75 y símbolo Sb ; es un elemento semimetálico de color blanco azulado, brillante y frágil, que principalmente se obtiene como subproducto al refinar minerales de cobre y plomo; se usa para hacer tipos de imprenta y en aleaciones.
Elemento químico de número atómico 83, masa atómica 208,980 y símbolo Bi ; es un metal sólido de color blanco agrisado con tinte rojizo, poco maleable, duro, quebradizo, y mal conductor, que es bastante escaso en la naturaleza; se usa principalmente en la industria farmacéutica.
GRUPO 6 DE LA TABLA PERIÓDICA
OXIGENO
El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y representado por el símbolo O. Su nombre proviene de las raíces griegas ὀξύς y –γόνος, porque en la época en que se le dio esta denominación se creía, incorrectamente, que todos los ácidos requerían oxígeno para su composición.
SELENIO
El selenio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Se, cuyo número atómico es 34. Pertenece a la familia de los no metales.
POLONIO
El polonio es un elemento químico en la tabla periódica de los elementos cuyo símbolo es Po y su número atómico es 84. Se trata de un raro metal altamente radiactivo, químicamente similar al telurio y al bismuto, presente en minerales de uranio.
AZUFRE
Elemento químico, de número atómico 16, masa atómica 32,064 y símbolo S ; es un no metal de color amarillo pálido y olor desagradable, que se encuentra en la naturaleza tanto en forma libre como combinado con otros elementos; se usa para la obtención de ácido sulfúrico, para fabricar fósforos, caucho vulcanizado, tintes, pólvora, fungicidas, en fotografía para el fijado de negativos y positivos, y, en medicina para la elaboración de sulfamidas y pomadas tópicas.
TELURIO
El telurio o teluro es un elemento químico cuyo símbolo es Te y su número atómico es 52. Es un metaloide que se encuentra en el grupo 16 y el periodo 5 de la Tabla periódica de los elementos.
GRUPO 7 DE LA TABLA PERIÓDICA
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 llama Grupo 14. En el campo de la física de los semiconductores, todavía es universalmente llamado Grupo IV.
Propiedades químicas
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos.
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos.
El cloro es un elemento químico de número atómico 17 situado en el grupo de los halógenos de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cl.
BROMO
El bromo es un elemento químico de número atómico 35 situado en el grupo de los halógenos de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Br. El bromo a temperatura ambiente es un líquido rojo, volátil y denso. Su reactividad es intermedia entre el cloro y el yodo.
FLÚOR
El flúor es el elemento químico de número atómico 9 situado en el grupo de los halógenos de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es F. Es un gas a temperatura ambiente, de color amarillo pálido, formado por moléculas diatómicas F₂. Es el más electronegativo y reactivo de todos los elementos.
YODO
El yodo o iodo es un elemento químico de número atómico 53 situado en el grupo de los halógenos de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es I. Este elemento puede encontrarse en forma molecular como yodo diatómico. Es un oligoelemento y se emplea principalmente en medicina, fotografía y como colorante.
TENESO
El teneso es un elemento sintético muy pesado de la tabla periódica de los elementos cuyo símbolo es Ts y número atómico 117. También conocido como eka-astato o simplemente elemento 117, es el segundo elemento más pesado creado hasta ahora y el penúltimo del séptimo período en la tabla periódica.
ASTATO
El ástato o astato es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es At y su número atómico es 85. Es radiactivo y el más pesado de los halógenos. Se produce a partir de la degradación de uranio y torio.
