O GRUPO DO NITROGÊNIO GRUPO 15 OU V
Todos os elementos desse grupo são sólidos com exceção do nitrogênio que é um gás nas condições ambientais (25 C e 1 atm) Todos os elementos desse grupo apresentam 5 elétrons na camada de valência.
NITROGÊNIO
O nitrogênio é um elemento químico com símbolo N, número atômico 7 e número de massa 14 (7 prótons e 7 nêutrons).
Há 19 isótopos do Nitrogênio, no entanto, apenas 2 são estáveis. São estáveis: N-14 (99,634%) e N-15 (0.366%) Os outros 17 são radioativos e possuem tempo de vida que varia de nanossegundos a 10 minutos.
Nas condições ambientes é encontrado no estado gasoso, obrigatoriamente em sua forma molecular diatômica (N 2 ), formando cerca de 78% do ar atmosférico.
Na molécula de nitrogênio ocorrem três ligações covalentes entre os dois átomos. 7 N 2-5
Possíveis cargas: 1,+1, 2, +2, +3, +4, +5 Como elemento (N) tem uma elevada eletronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 elétrons no nível mais externo (camada de valência), comportando-se como íon trivalente (-3) na maioria dos compostos que forma.
Para obter o nitrogênio basta realizar uma destilação fracionada do ar líquido. 78% Nitrogênio - 21% Oxigênio - 1% Argônio 1. Entrada do Ar 2. Limpeza 3. Compressão 4. Resfriamento 5. Separação do gases 6. Coleta do argônio 7. Vaporização 8. Armazenamento em forma Gasosa 9. Armazenamento em forma Líquida do Nitrogênio (tanque criogênico) 10. Bombeamento para os tanques de armazenamento.
O gás nitrogênio (N 2 ) é usado como um gás inerte no processamento de metais, no refino de petróleo, e no processamento de alimentos.
O nitrogênio líquido (P.E. = - 196 C) é um refrigerante muito útil na indústria e no laboratório.
ATIVAÇÃO DO NITROGÊNIO O nitrogênio (N 2 ) não é muito reativo.a principal explicação é a força da ligação N-N que é grande. Algumas bactérias conseguem reduzir o N 2 a temperatura ambiente. Essas bactérias estão presentes nos nódulos das raízes dos legumes.
PRINCIPAIS COMPOSTOS Com o hidrogênio forma o amoníaco (NH 3 ) e a hidrazina ( N 2 H 4 ). O amoníaco líquido anfótero como a O amoníaco líquido anfótero como a água atua como uma base em solução aquosa formando íons amônio (NH 4+ ). O mesmo amoníaco comporta-se como um ácido em ausência de água, cedendo um próton a uma base, dando lugar ao ânion amida ( NH 2- ).
Com o oxigênio forma vários óxidos como o óxido nitroso ( N 2 O ) ou gás hilariante, o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio ( NO 2 ) Os dois últimos são representados Os dois últimos são representados genericamente por NOx e são produtos de processos de combustão, contribuindo para o aparecimento de contaminantes (smog fotoquímico).
FÓSFORO
O fósforo (grego [phosphorus], portador de luz) é um elemento químico de símbolo P, número atômico 15 (15 prótons e 15 elétrons) e massa atômica igual a 31 u.
Há 23 isótopos do Fósforo. Suas massas variam de P-24 a P-46. O tempo de vida varia de nanossegundos a 2 minutos. O mais estável é o P-31 que contribui com quase 100% de todo Fósforo da Terra
É um sólido na temperatura ambiente É um não-metal. Possíveis cargas: +3, 3 e +5 É encontrado na natureza combinado, formando fosfatos (PO 4-3 )
É um nutriente essencial das plantas (fertilizantes) O fósforo elementar é obtido a partir do fosfato de cálcio bruto, pela redução com carbono em forno de arco elétrico. 2 Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6 SiO 2 + 10 C 6 CaSiO 3 + 10 CO + P 4
FÓSFORO BRANCO E VERMELHO As duas formas são tratadas como alótropos O fósforo branco é um sólido que consiste de moléculas de P 4 tetraédricas.
O fósforo vermelho pode ser obtido aquecendo-se o fósforo branco a 300ºC em uma atmosfera inerte por vários dias. O fósforo vermelho é um sólido amorfo. Diferente do branco, o fósforo vermelho não inflama-se espontaneamente ao ar.
ARSÊNIO
O arsênio ou ainda arsênico, é um elemento químico de símbolo As com número atômico 33 (33 prótons e 33 elétrons) e com massa atômica 75 u.
Há 35 isótopos de Arsênio. Suas massas variam de As-60 a As-92. O tempo de vida varia de nanossegundos a 80 dias. O mais estável é o As-75 que contribui com quase 100% de todo Arsênio da Terra
É um sólido e um semi-metal (metalóide) Possíveis cargas: +3, 3 e +5
O arsênio apresenta três estados alotrópicos: cinza ou metálico, amarelo e negro Conservante de couro e madeira (arseniato de cobre e crômio), uso que representa, segundo algumas estimativas, cerca de 70% do seu consumo mundial. Descolorante na fabricação do vidro (trióxido de arsênio).
O arsênio e seus compostos são O arsênio e seus compostos são extremamente tóxicos, especialmente o arsênio inorgânico. Em Bangladesh ocorreu uma intoxicação em massa, a maior da história, devido à construção de uma infinidade de poços de água que estavam contaminados com esse tipo de material.
ANTIMÔNIO
O antimônio (do grego antímonos, oposto à solidão) é um elemento químico de símbolo Sb de número atômico 51 (51 prótons e 51 elétrons) e de massa atômica igual a 121,8 u.
Há 53 isótopos do Antimônio. Suas massas variam de Sb-103 a Sb-139. O tempo de vida varia de 150 nanossegundos a 3 anos. Os 2 isótopos mais estáveis são: Sb-121 (57,21%) e Sb-123 (42,79%).
À temperatura ambiente, o antimônio encontra-se no estado sólido e é um semimetal (metalóide) Apresenta quatro formas alotrópicas. Sua forma estável é um metal de coloração branca azulada. O antimônio negro e o amarelo são formas não metálicas instáveis.
Seus estados de oxidação mais comuns são o +3 e o +5. O antimônio é empregado principalmente em ligas metálicas e alguns de seus compostos para dar resistência contra o fogo, em pinturas, cerâmicas, esmaltes, vulcanização da borracha e fogos de artifício.
BISMUTO
O bismuto ( do alemão "Wismut", "massa branca" ) é um elemento químico de símbolo Bi, de número atômico 83 ( 83 prótons e 83 elétrons ), de massa atômica igual a 208,9 u.
Há 59 isótopos do Bismuto. O tempo de vida varia de milissegundos a milhares de anos. O mais estável é o Bi-209 com tempo de vida de 19.000.000.000.000.000.000 anos O Bi-209 corresponde a quase 100% de todo Bismuto da Terra.
À temperatura ambiente, o bismuto encontra-se no estado sólido Este elemento é pesado, frágil, cristalino, de coloração rosa que se assemelha quimicamente ao arsênio e ao antimônio. Cargas possíveis: +3 e +5
O oxicloreto de bismuto é usado extensivamente em cosméticos, e o subnitrato de bismuto, o subcarbonato de bismuto são usados em medicina. O subsalicilato de bismuto é um líquido corde-rosa usado como antidiarreico.
Entre os metais pesados é considerado o menos tóxico. O bismuto e os seus sais causam danos moderados ao fígado