GRUPOS DE LA TABLA PERIÓDICA

INTRODUCCIÓN

En este post se hablara de los grupos IV A, V A, VI A, VII A de la tabla periódica conociendo los elementos que conforman cada uno de ellos, las propiedades tanto generales como de cada elemento; todo esto con el fin de conocer mas a fondo la manera en como esta compuesta la tabla periódica y las características y propiedades de cada uno de sus elementos.

OBJETIVOS 

1. Reconocer las propiedades de de los grupos IV A, V A, VI A, VII A que hacen parte de la tabla periódica. 
2. Identificar cuales son los elementos que pertenecen a cada uno de los diferentes grupos.
3. Conocer las características de cada elemento que pertenece a los grupos IV A, V A, VI A, VII A de la tabla periódica.

MARCO TEÓRICO

• GRUPO IV A TABLA PERIÓDICA

Grupo del Carbono 

El grupo del carbono esta compuesto por un grupo de elementos conocidos como carbonoideos, este se clasifica como el grupo IV A aunque en la actualidad se le conoce como el grupo 14 de la tabla periódica su configuración electrónica termina en ns2 p2. Los elementos de este grupo son muy conocidos  ya que estos forman más de la cuarta parte de la corteza terrestre, iniciando por el silicio que es el segundo elemento mas abundante en la tierra después del oxigeno; los elementos de este grupo es común encontrarlos en forma de óxidos y sulfuros ya que de forma natural solo se encuentra el carbono, estaño y el plomo. Siendo el estaño y el plomo metales, el carbono no-metal y por ultimo el silicio y germanio que son metaloides.

Elementos

Los elementos que conforman el grupo IV A de la tabla periódica son:

1. Carbono (C)
2. Silicio (Si)
3. Germanio (Ge)
4. Estaño (Sn)
5. Plomo (Pb)

• CARBONO

Es un elemento químico de número atómico 6 y una masa atómica de 12,01. Es considerado el pilar de la química orgánica; ya que se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono entre los que se encuentran las sustancias que forman a los seres vivos ademas forma el 0,2% de la corteza terrestre. Este elemento se encuentra de forma natural en tres isotopos los estables  ¹²C y ¹³C y el isotopo radioactivo.

 Las características principales del carbono son:

• El carbono posee formas alotrópicas.
• Su radio atómico le permite forman grandes cadenas.
• El carbono junto al hidrógeno forma compuestos denominados  hidrocarburos.
• Es el cuarto elemento mas abundante en masa del universo.
• Tiene dos estados de oxidación, estos son: +2; +4.
• El carbono se puede encontrar como diamante, grafito y carbón.

Las propiedades físicas del carbono son: 

• El punto de ebullición del carbono es 3825°C.
• La estructura cristalina del carbono es hexagonal, es por este que cuando es sometido a altas temperaturas tiene una forma de diamante.
• El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm³; esta tiende a aumentar cuando aumenta el numero atómico.
• El radio atómico del carbono es de 77 picometros, el mas pequeño de los elementos pertenecientes a este grupo.

• SILICIO

Es un elemento químico metaloide dado que tiene características tanto de los metales como de los no metales; su número atómico es el 14; este elemento es considerado metaloide o semimetal ya que aunque es conductor de calor no llega a ser conductor como los metales si no, que es semiconductor ademas este al  aumentar la temperatura, aumenta su conductividad eléctrica. El silicio se presenta en forma amorfa y cristalizada; de los 26 isotopos conocidos del silicio solo 5 son de forma natural.

 Las características principales del silicio son:

• En su forma cristalina el silicio es duro y poco soluble.
• Es el segundo elemento mas abundante en la corteza terrestre con 27,7 % en peso.
• El silicio cristalino es brillando como un metal y posee un color grisáceo.
• Cuando el silicio se combina con el oxigeno estos forman estructuras poliméricas o discretas.
• El encadenamiento del silicio no es mayor a seis átomos por cadena.
• El silicio se encuentra en polvo, policristal y olivino

Las propiedades físicas del silicio son: 

• El punto de ebullición del silicio es 3265°C.
• El silicio se obtiene calentando dióxido de silicio (SiO₂), con un agente reductor como lo puede se el carbono o el magnesio, en un horno eléctrico. 
• El silicio tiene una densidad de de 2,33 g/cm³ y esta tiende a aumentar cuando aumenta el numero atómico al igual que la del carbono.
• El radio atómico del silicio es de 118 picometros, el radio del silicio aumenta a medida que aumenta el numero atómico al igual que el de los demás elementos pertenecientes al grupo IV A de la tabla periódica.
• El punto de fusión del silicio es 1414°C.

• GERMANIO

Es un elemento químico con número atómico 32 que pertenece al período 4 de la tabla periódica de los elementos que al igual que el silicio es un metaloide y en su estado puro es sólido y duro, de un color blanco con tonalidades grisáceas. Como semiconductor  o metaloide, el germanio presenta  cinco isotopos naturales de este elemento: 70 Ge, 72 Ge, 73 Ge, 74 Ge y 76 Ge.

 Las características principales del germanio son:

• El germanio conserva su brillo cuando se somete a temperaturas ordinarias.
• Resiste a los ácidos y álcalis. 
• El germanio tiene una masa atómica de 72,64 u.
• Hace parte de un gran número de compuestos organometálicos.
• El germanio forma dos hidruros: GeH₄ y Ge₂H₆.

Las propiedades físicas del silicio son: 

• El punto de ebullición del estaño es  2833°C.
• El germanio tiene una densidad de de 5,32 g/cm³. 
• El radio atómico del germanio es de 123 picometros, el radio del germanio aumenta a medida que aumenta el numero atómico al igual que el de los demás elementos pertenecientes al grupo IV A de la tabla periódica.
• El punto de fusión del germanio es 939°C.

• ESTAÑO

El estaño es un metal que tiene como número atómico al 50 y una masa atómica de 72,64. El estaño tiene 9 isotopos estables y otros 18 que no son estables. Es muy maleable a temperatura ambiente, se mezcla con facilidad, y además es resistente a los ácidos y a la intemperie.

 Las características principales del estaño son:

• Es maleable y que no se oxida fácilmente.
• El estaño puro tiene dos variantes alotrópicas: El estaño gris, polvo no metálico y un semiconductor; el estaño blanco, metálico y conductor eléctrico.
• El estaño se encuentra en el mineral de la casiterita.
• Se usa como protector del cobre, hierro y entre otros metales gracias a sus capacidades anticorrosivas. 

Las propiedades físicas del estaño son: 

• El punto de ebullición del estaño es 2602°C.
• El estaño tiene una densidad de de 7,26 g/cm³ .
• El radio atómico del estaño es de 141 picómetros, cumple las mismas características que el de los demás elementos del grupo IV A.
• El punto de fusión del silicio es 232°C.

• PLOMO

El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, su número atómico es 82,este elemento es un metal pesado de color gris-azulado que se funde con facilidad. Resistente a la corrosión y a los ácidos. 

 Las características principales del plomo son:

• Es un metal toxico.
• La mayor producción de este elemento proviene de Malasia, Bolivia e Indonesia.
• Su peso atómico es 207,2.
• Tiene una gran elasticidad molecular.
• Los compuestos de plomo mas utilizados son los óxidos de plomo.
• El plomo tiene tan solo cuatro isotopos ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, y  ²⁰⁸Pb.

Las propiedades físicas del plomo son: 

• El punto de ebullición del silicio es 3265°C.
• El plomo tiene una densidad de de ^{11,3 g/cm3.} 
• El radio atómico del silicio es de 175 picometros; es el mas grande de grupo IV A.
• El punto de fusión del silicio es 328°C.

• GRUPO V A TABLA PERIÓDICA

Grupo del Nitrógeno 

El grupo del nitrógeno o nitrogenoides esta formado por los elementos pertenecientes al grupo V A de la tabla periódica, este se clasifica como el grupo V A aunque en la actualidad también se le conoce como el grupo 15. Los elementos que conforman este grupo cuentan con 5 electrones de valencia, gracias, a esto ellos tienden a formar enlaces covalentes aunque algunos de ellos forman enlaces iónicos como es el caso del Antimonio y el Bismuto. En este grupo el carácter metálico de los elementos aumenta cuando este desciende sabiendo esto; el Nitrógeno y el Fósforo son no metales, el Arsénico y el Antimonio metaloides o semimetales y por ultimo el Bismuto que es el único metal perteneciente a este grupo.

Elementos

Los elementos que conforman el grupo V A de la tabla periódica son:

1. Nitrógeno (N)
2. Fósforo (P)
3. Arsenico (As)
4. Antimonio (Sb)
5. Bismuto (Bi)

• NITRÓGENO

Es un elemento químico de número atómico 7 y una masa atómica de 14,01. En condiciones normales el nitrógeno forma un gas diatómico (N2), ademas forma numerosos óxidos y al aceptar tres electrones forma el ion nitruro N3. Este elemento se encuentra de forma  estable en dos  isotopos los estables  N-14 y N-15.

 Las características principales del nitrógeno son:

• El nitrógeno conforma el 78% del aire atmosférico.
• Forma enlaces junto con el fósforo.
• El nitrógeno reacciona con el O2 y H2 a altas temperaturas.
• El nitrógeno junto con el hidrógeno forma el amoniaco (NH₃).
• Los estados de oxidación mas comunes, son: +3; +5.
• El nitrógeno se obtiene por destilación del aire liquido.

Las propiedades físicas del nitrógeno son: 

• El punto de fusión del nitrógeno es -210°C.
• Su estructura electrónica externa es 2s²  2p³.
• El carbono tiene una densidad de 1'25 Kg/m³.
• El nitrógeno se caracteriza por ser gaseoso, insípido e incoloro.

• FÓSFORO

Es un elemento químico de número atómico 15 y una masa atómica de 30,9. Es un no metal multivalente es decir que puede combinarse con mas de dos átomos univalentes;  este se puede encontrar en la naturaleza combinado en forma de fosfatos inorgánicos. Se caracteriza por se reactivo y por oxidarse  de manera espontanea cuando entra en contacto con el oxígeno atmosférico. 

 Las características principales del fósforo son:

• El fósforo posee 4 formas alotrópicas: blanca, amarilla, roja y negra.
• Forma parte del ADN y ARN como molécula Pi (Fosfato Inorgánico).
• El fósforo blanco se caracteriza por ser altamente venenoso.
• La apatita es una de las fuentes mas importantes de fósforo.
• El fósforo es un componente esencial de los organismos.
• Emite una luz fosforescencia.

Las propiedades físicas del fósforo son: 

• El punto de ebullición del fósforo es 280,5°C.
• El punto de fusión del fósforo es 44,15°C.
• El carbono tiene una densidad de 1820 Kg/m³.
• Su estructura electrónica externa es de 3s²  3p³.

 

• ARSÉNICO

Es un elemento químico de número atómico 33 y una masa atómica de 74,92. Este  pertenece al grupo de los metaloides o semimetales; puede encontrarse de diversas formas aunque en muy pocas ocasiones de manera solida y principalmente en forma de sulfuros. 

 Las características principales del arsénico son:

• El arsénico es común en rocas y suelos.
• Presenta tres estados alotrópicos: gris, amarillo y negro.
• El arsénico gris es un buen conductor de calor pero no es un buen conductor eléctrico.
• Reacciona con el cloro de manera violenta.
• Es un elemento esencial para la vida.
• Es un elemento altamente toxico. 

Las propiedades físicas del arsénico son: 

• El punto de ebullición del arsénico es 613°C.
• Su estructura electrónica externa es 4s² 4p³.
• El carbono tiene una densidad de 5,780 Kg/c³.
• El punto de fusión del arsénico es 814°C.

• ANTIMONIO

Es un elemento químico de número atómico 51 y una masa atómica de 121,76. Este es un elemento semimetálico que posee  cuatro formas alotrópicas su forma natural o estable es un metal blanco azulado y en sus formas inestables se puede encontrar negro y el amarillo. El antimonio es poco abundante en sus forma natural es cristalino y solido con facilidad para fundir.

 Las características principales del antimonio son:

• El antimonio presenta muy poca conductividad eléctrica.
• Presenta características físicas de un metal pero químicamente se comporta como un no metal.
• Reacciona a los ácidos  oxidante y los halogenos.
• Es calcófilo cuando se presenta con el azufre. 
• Muy pocas veces se encuentra en estado natural. 

Las propiedades físicas del antimonio son: 

• El punto de ebullición del antimonio es 1587°C.
• Su estructura electrónica externa es 5s² 5p³.
• El antimonio tiene una densidad de 6,690 Kg/c³.
• El punto de fusión del antimonio es 630,63°C.

• BISMUTO

Es un elemento químico de la tabla periódica su número atómico 83 y una masa atómica de 208,98. Es un metal escaso, en compuestos tiene dos valencias +3 y +5 siendo mas estable +3 es decir el bismuto trivalente; tiene un color blanco grisáceo y cristalizado brillante. 

 Las características principales del bismuto son:

• Se expande al solidificarse.
• Este generalmente se obtiene de manera artificial. 
• Tiene una gran resistencia electrica.
• Es el cuarto elemento mas abundante en masa del universo.
• El bismuto es el metal mas diamagnético que existe.
• Se oxida ligeramente cuando esta mojado. 

Las propiedades físicas del carbono son: 

• El punto de ebullición del bismuto es 1560°C.
• El bismuto tiene una densidad de 9800 Kg/m³.
• El punto de fusión del bismuto es 271°C.

• GRUPO VI A TABLA PERIÓDICA

Grupo del Oxigeno 

El grupo del carbono esta compuesto por un grupo de elementos conocidos como anfigenos, este se clasifica como el grupo VI A aunque en la actualidad se le conoce como el grupo 16. Los elementos de este grupo se caracterizan por ser principalmente no-metálicos aunque el carácter metálico de este grupo aumenta a medida que aumenta el numero atómico de los mismos los cuales poseen seis electrones de balencia en su ultima capa teniendo asi una configuracion electronica externa ns2 np4.

Elementos

Los elementos que conforman el grupo VI A de la tabla periódica son:

1. Oxigeno (O)
2. Azufre (S)
3. Selenio (Se)
4. Telurio (Te)
5. Polonio (Po)

• Oxigeno

Es un elemento químico no-metálico altamente reactivo de número atómico 8 y una masa atómica de 15,99. El oxígeno es el elemento más abundante en el planeta tierra. Este puede encontrarse en estado libre en forma de O2  o en la atmósfera (21% en volumen), pero también se encuentra combinado con el hidrógeno formando el agua, ademas haciendo parte de diversos óxidos y oxosales, como lo son los silicatos, carbonatos, sulfatos, etc. Este elemento se encuentra de forma estable en tres isotopos   ¹⁶C y ¹⁷C y el  ¹⁸C  teniendo al ¹⁶C como el mas abundante con un 99,762 % de abundancia natural.

 Las características principales del oxigeno son:

• Su forma mas estable  es como molécula diatómica O2.
• Este se obtiene generalmente de la destilación del aire liquido.
• En condiciones normales se encuentra como O2  un gas diatomico incoloro, inodoro e insípido.
• Tiene la segunda electronegatividad mas alta entre todos los elementos después del flúor.

Las propiedades físicas del oxigeno son: 

• El punto de ebullición del oxigeno es -183°C.
• El punto de fusión  del oxigeno es -219°C.
• El oxigeno tiene una densidad de 0,001429 g/cm³.

• Azufre 

Es un elemento químico de número atómico 16 y una masa atómica de 32,06. Es no metal que posee un color amarillo; es un elemento esencial ya que hace parte de algunos aminoácidos presentes en todos los organismos vivos. Este elemento se encuentra de en zonas volcánicas y de manera combinada en sulfatos y sulfuros. 

 Las características principales del azufre son:

• Es insoluble en el agua.
• Las estructuras cristalinas más comunes son el octaedro ortorrómbico (azufre α) y el prisma monoclínico (azufre β).
• Es soluble en el disulfuro de carbono.
• Sus  estados de oxidación mas comunes son: -2, +2, +4 ; +6.

             

Las propiedades físicas del azufre son: 

• El punto de ebullición del azufre es 445°C.
• El punto de fusión del azufre es 115 °C.
• El carbono tiene una densidad de 2,07 g/cm³.
• Tiene una configuración electrónica 3s² 3p⁴ .

• Selenio

Es un elemento químico de número atómico 34 y una masa atómica de 78,96. Es un no metal que puede encontrase en varias formas atrópicas; este se destaca ya que forma parte fundamental del metabolismo del ser humano. Este elemento se encuentra de forma natural en tres isotopos los estables  ¹²C y ¹³C y el isotopo radioactivo.

 Las características principales del selenio son:

• Mejora la absorción de los nutrientes en el organismo.
• El selenio es insoluble en agua y en alcohol. .
• Su conductividad eléctrica aumenta al exponerlo a la luz.
• El selenio  gris cristalino posee una estructura hexagonal.
• El selenio tiene seis isotopos siendo estables  cinco  ⁷⁴Se, ⁷⁶Se, ⁷⁷Se, ⁷⁸Se, y ⁸⁰Se.

Las propiedades físicas del selenio son: 

• El punto de ebullición del selenio es 685°C.
• El punto de fusión del selenio es 217°C.
• El carbono tiene una densidad de 4,79 g/cm³.
• El radio atómico del selenio es de 1,40 Å. 

• TELURO

Es un elemento químico de número atómico 56 y una masa atómica de 127,60. Es un metaloide de color plateado y en su estado puro posee brillo; se considera como un elemento estable;  que es insoluble en agua y ácido clorhídrico. Es uno de los metaloides mas conocido que existen.

 Las características principales del Teluro son:

• En la naturaleza hay 29 isotopos de teluro de los cuales 3 son radiactivos .
• En combinación con el hidrógeno forma Telururos.
• Es soluble en ácido nítrico.
• Se puede encontrara tanto como un elemento libre como agrupado con otros.

Las propiedades físicas del teluro son: 

• El punto de ebullición del teluro es 990°C.
• El punto de fusión del teluro es 452°C.
• El teluro tiene una densidad de 6,24 g/cm³.

• POLONIO

Es un elemento químico de número atómico 84 y una masa atómica de 3209. Es un no metal o metaloide altamente radioactivo, químicamente similar al telurio y al bismuto que se encuentra presente en el uranio.  

 Las características principales del polonio son:

• El polonio es un elemento altamente peligroso.
• Los isotopos del polonio son radioactivos.
• El polonio 210 es uno de los mas peligrosos es altamente venenoso y generalmente cuando se ingiere este provoca la muerte.

Las propiedades físicas del polonio son: 

• El punto de fusión del polonio  es 254°C.
• El polonio  tiene una densidad de 9,2 g/cm³.
• Posee un radio atómico de 1,76 Å.

• GRUPO VII A TABLA PERIÓDICA

Grupo de los Halógenos 

El grupo VII A de la tabla periódica esta compuestos por un grupo de elementos conocidos como halógenos llevan este nombre gracias a la facilidad que estos tienen para formar sales,  estos elementos se encuentran en estado natural en moléculas diatómicas (X₂); aunque para completar su ultimo nivel energético (s²p⁵)  estos necesitan de un electrón más, por lo que tienen tienden a formar un ion mononegativo, X^-. Los elementos que conforman este grupo poseen 7 electrones en su ultimo nivel y se caracterizan por que todos son no metales; la re-actividad de estos disminuye a medida que aumenta su numero atómico.

Elementos

Los elementos que conforman el grupo VII A de la tabla periódica son:

1. Flúor (F)
2. Cloro (Cl)
3. Bromo (Br)
4. Yodo (I)
5. Astato (At)

• FLÚOR

Es un elemento químico de número atómico 9 y una masa atómica de 18,9. Es un gas a temperatura a temperatura ambiente que tiene un color amarillo pálido este se encuentra formado por moléculas diatómicas F₂. Es el elemento mas radioactivo y electronegativo de todos; en su estado puro puede llegar a causar quemaduras al entrar en contacto con la piel.

 Las características principales del carbono son:

• Reacciona explosivamente con el hidrógeno.
• El flúor es altamente oxidante.
• El flúor tiene un único isótopo natural, el ¹⁹F.
• Es un gas corrosivo y altamente toxico.
• Tiene como numero de oxidación -1.

Las propiedades físicas del flúor son: 

• El punto de ebullición del flúor es -188°C.
• El punto de fusión del flúor es  -220°C.
• Tiene una densidad de 0,001696 g/cm³.

• CLORO

Es un elemento químico no metal; su número atómico es el 17; este elemento en condiciones normales y en su estado puro forma dicloro, este es un gas toxico de color amarillo-verdoso que se encuentra formado por moléculas diatómicas Cl₂  que son unas 2,5 veces más pesado que el aire,poseen un olor desagradable y es altamente tóxico. 

 Las características principales del cloro son:

• Se encuentra sobre todo formando cloruros, cloratos y cloritos.
• El cloro posee dos isotopos naturales.
• Este se obtiene como un subproducto de metales alcalinos y alcalino-terreos.
• Posee un isótopo radiactivo ³⁶Cl.

Las propiedades físicas del cloro son: 

• El punto de ebullición del cloro es -34°C.
• el punto de fusión del cloro es -102 °C. 
• El cloro tiene una densidad de de 0,003214 g/cm³ .
• su masa atómica es 35,45.

• BROMO

Es un elemento químico con número atómico 35 este a temperatura ambiente es un liquido rojo, volatil y denso; no posee una reactividad  ni muy alta ni muy baja esta intermedia entre el cloro  y el yodo. El bromo es un elemento altamente corrosivo y debe manejarse con mucho cuidado ya que este puede ser peligroso para la salud; este a temperatura ambiente se evapora con una gran facilidad.

 Las características principales del bromo son:

• La mayor parte de este elemento se encuentra en el mar en forma de bromuro.
• La mayor parte del bromo se obtiene en forma de dibromuro de etileno. 
• El bromo  tiene una masa atómica de 79,90 u.
• Los compuestos donde el numero de oxidación es -1 se denominan bromuros.

Las propiedades físicas del bromo  son: 

• El punto de ebullición del bromo  es  58°C.
• El bromo tiene una densidad de de 3,113 g/cm³. 
• El punto de fusión del bromo  es -7°C.

• YODO

El estaño es un metal que tiene como número atómico al 53 y una masa atómica de 126,90. El estaño tiene 9 isotopos estables y otros 18 que no son estables. Este elemento se encuentra de forma molecular como Yodo diatomico, el yodo elemento es el halogeno menos radioactivo y electronegativo, posee un color negro azulado y brillante.

Las características principales del yodo son:

• Posee ciertas características metálicas.
• El yodo de obtiene a través de los Ioduros, presentes en el agua del mar y en las algas.
• El vapor del yodo es peligrosos para la salud.
• Este elemento es insoluble en el agua.

Las propiedades físicas del yodo son: 

• El punto de ebullición del yodo es 184°C.
• El estaño tiene una densidad de de 4,930 g/cm³ .
• El punto de fusión del yodo es 114°C.
• Hay 37 isotopos de yodo de los cuales solo uno de ellos es estable I-127.

• ASTATO

El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, su número atómico es 85,este elemento es el mas pesado de todos los halógenos y es radiactivo. Este se obtiene a partir de la degradación de elementos como el uranio y el torio;  tiene una apariencia negra y brillante.

 Las características principales del astato son:

• Es elemento que posee unas fuertes características metálicas similares a las del yodo aunque las del astato son mayores.
• El astato es un elemento muy escaso.
• Tiene una masa molecular de 208,98 u.
• Es uno de los elementos mas raros existentes en la naturaleza.

Las propiedades físicas del astato  son: 

• El punto de ebullición del astato  es 962°C.
• El astato posee dos isótopos ²⁰⁹At y ²¹⁰At.
• El punto de fusión del astato es 254°C.