En este artículo estudiaremos el grupo 5A. Aprenderemos los nombres de cada elemento, sus propiedades físicas, sus propiedades químicas y los compuestos que suelen formar.
- Este artículo trata de los elementos del grupo 5A .
- En primer lugar, aprenderemos dónde está el grupo 5A en la Tabla Periódica y veremos qué elementos hay en este grupo.
- A continuación, veremos la Configuración Electrónica de cada elemento de este grupo.
- A continuación, conoceremos los Electrones de Valencia de este grupo y cómo afectan a los estados de oxidación de estos elementos .
- Después veremos algunas tendencias en las propiedades de este grupo.
- Por último, veremos algunos compuestos comunes que forman estos elementos.
Elementos del grupo 5A
El grupo5A es la 15ª columna de la tabla periódica
Como este grupo también es la columna 15, también se le llama grupo 15. Además, a estos elementos se les llama a veces pnicógenos. La palabra procede del griego antiguo"pnigein ", que significa "ahogarse", ya que respirar gas nitrógeno puro (el primer elemento de este grupo) puede provocarte asfixia. ¡Qué apodo más oscuro!
A continuación te mostramos dónde puedes encontrar estos elementos en la tabla periódica:
Fig.1-Dónde encontrar el grupo 5A en la tabla periódica
El grupo se denomina "5A" porque es la 5ª columna cuando ignoras los metales de transición.
Los elementos de este grupo son
- Nitrógeno (N)- Elemento 7
- Fósforo (P)- Elemento 15
- Arsénico (As)- Elemento 33
- Antimonio (Sb)- Elemento 51
- Bismuto (Bi)- Elemento 83
- Moscovio (Mc)- Elemento 115**
**Aunque el Moscovio es un elemento del grupo 5A, no hablaremos de él en esta lección. El Moscovio es un elemento artificial extremadamente radiactivo. Aunque sus propiedades se han estimado a partir de cálculos, no están ampliamente confirmadas, por lo que no hablaremos de este elemento.
Configuración electrónica del grupo 5A
Los elementos del grupo 5A siguen una tendencia en suconfiguración electrónica .
La configuraciónelectrónica nos indica la distribución de los electrones alrededor de un núcleo
A continuación se muestra una tabla con la configuración electrónica de cada elemento, en la que se destacan en azul sus electrones de valencia (electrones más externos)
| Nombre del elemento | Configuración electrónica |
| Nitrógeno (N) | 1s22s22p3 |
| Fósforo (P) | 1s22s22p63s23p3 |
| Arsénico (As) | 1s22s22p63s23p63d104s24p3 |
| Antimonio (Sb) | 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3 |
| Bismuto (Bi) | 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p64f145d106s26p3 |
Electrones de valencia del grupo 5A
Como puedes ver por sus configuraciones electrónicas, los elementos del grupo 5A tienen 5 electrones de valencia.
Por ello, tienen varios estados de oxidación posibles.
El estado de oxidación de un elemento nos indica el número de electrones perdidos (+n) o ganados (-n) durante el enlace
Desglosemos esto elemento por elemento:
- Nitrógeno
- Puede tener cualquier estado de oxidación entre -3 y 5
- Los más comunes son -3 (gana 3 electrones para tener un conjunto completo de electrones de valencia), +3 (puede perder todos los electrones p de valencia), +5 (puede perder un conjunto de electrones de valencia para tener un nuevo conjunto completo de electrones de valencia de menor energía)
- Fósforo
- Puede tener cualquier estado de oxidación entre -3 y 5
- Los más comunes son -3, +3 y +5
- Arsénico
- Puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
- Antimonio
- Puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
- Bismuto
- Puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
Para los elementos más ligeros del grupo 5A (nitrógeno, fósforo y arsénico) es más común el estado de oxidación -3, sin embargo, para los elementos más pesados (antimonio y bismuto), es más común el estado de oxidación +3.
Para los elementos más pesados, es más fácil perder electrones que ganarlos. Esto se debe a que los electrones más externos están más alejados del núcleo, por lo que éste no ejerce tanta "atracción" sobre ellos.
Debido a estos estados de oxidación, estos elementos también pueden formar dobles y triples enlaces estables.
Propiedades de los elementos del grupo 5A
Las propiedades físicas tienden a variar en el grupo, ya que contiene los tres tipos de elementos (no metálicos, metaloides y metálicos). Por ejemplo, a temperatura ambiente, el nitrógeno es un gas no metálico e incoloro, mientras que el bismuto es un metal y un sólido de color rosa plateado.
Por eso, cuando examinamos sus propiedades, a menudo nos referimos a las tendencias de las propiedades.
Veamos algunas de estas tendencias
- Punto de ebullición:
- El punto de ebullición tiende a aumentar a medida que se desciende en el grupo. Sin embargo, el punto de ebullición del bismuto (1.564 °C) es ligeramente inferior al del antimonio (1.587 °C).
- Radio atómico (distancia entre el centro del núcleo y el electrón o electrones más externos):
- Aumenta a medida que se desciende en el grupo.
- Electronegatividad (tendencia a atraer/ganar un electrón):
- Disminuye a medida que se desciende en el grupo.
- Energía de ionización (energía necesaria para eliminar un electrón):
- Disminuye a medida que se desciende en el grupo.
Bismuto arco iris
El bismuto puede oxidarse fácilmente cuando se expone al aire. Cuando el bismuto reacciona con el oxígeno, forma una capa de oxidación, que cambia el color del bismuto. El grosor de la capa de óxido varía, lo que hace que se reflejen en ella diferentes longitudes de onda de luz, haciendo que el bismuto tenga un aspecto similar al del arco iris.
Fig.2-El bismuto tiene aspecto de arco iris cuando se oxida
Compuestos del grupo 5A
El grupo 5A tiende a formar ciertos tipos de compuestos debido a su reactividad única. He aquí algunos ejemplos:
- Hidruros
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con el hidrógeno para formar hidruros pnictógenos. Hay dos formas comunes según el elemento que reaccione
- PnH3-Todos los pnicógenos (Pn) pueden formar trihidruros
- LPn2H3-Los pnictógenos ligeros (nitrógeno, fósforo y arsénico) pueden formar tetrahidruros dipnictógenos, donde LPn es un pnictógeno ligero
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con el hidrógeno para formar hidruros pnictógenos. Hay dos formas comunes según el elemento que reaccione
- Óxidos
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con el oxígeno para formar óxidos. Hay varias fórmulas posibles para estos óxidos, que dependen del elemento/de los estados de oxidación comunes del elemento
- Nitrógeno: NO, N2O, N2O3, N2O4 y N2O5
- Fósforo: P4O6 y P4O10
- Arsénico: As2O3, As2O5 y As4O6
- Antimonio: Sb2O3 y Sb2O5
- Bismuto: Bi2O3 y Bi2O5
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con el oxígeno para formar óxidos. Hay varias fórmulas posibles para estos óxidos, que dependen del elemento/de los estados de oxidación comunes del elemento
- Haluros
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con elementos del grupo 17 (llamados Halógenos) para formar compuestos halogenados. Estos compuestos halogenados se presentan en dos formas principales:
- PnX3 y PnX5-donde Pn es un pnicógeno y X es un haluro
- El nitrógeno es la excepción, ya que no forma NX5
- PnX3 y PnX5-donde Pn es un pnicógeno y X es un haluro
- Los elementos del grupo 5A pueden reaccionar con elementos del grupo 17 (llamados Halógenos) para formar compuestos halogenados. Estos compuestos halogenados se presentan en dos formas principales:
- Metales de transición
- Los elementos del grupo 5A pueden formar muchos complejos diferentes de metales de transición.
Grupo 5A - Puntos clave
- El grupo5A es la 15ª columna de la tabla periódica
- Los elementos de este grupo son
- Nitrógeno (N)- Elemento 7
- Fósforo (P)- Elemento 15
- Arsénico (As)- Elemento 33
- Antimonio (Sb)- Elemento 51
- Bismuto (Bi)- Elemento 83
- Moscovio (Mc)- Elemento 115
- Los elementos del grupo 5A tienen 5 electrones de valencia, con la configuración electrónica general de ns2np3
- Los estados de oxidación de cada elemento son
- Nitrógeno: cualquiera entre -3 y 5
- Los más comunes son -3, +3 y +5
- Fósforo: cualquier estado de oxidación entre -3 y 5
- Los más frecuentes son -3, +3 y +5
- Arsénico: puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
- Antimonio: puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
- Bismuto: puede tener estados de oxidación -3, +3 y +5
- Nitrógeno: cualquiera entre -3 y 5
- Al descender en el grupo, el punto de ebullición y el radio atómico aumentan , mientras que la electronegatividad y la energía de ionización disminuyen
- Los elementos del grupo 5A reaccionan habitualmente con el hidrógeno, el oxígeno, los halógenos y las harinas de transición
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