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7.8: Tendencias grupales para no metales seleccionados

                 

 

Objetivos de aprendizaje

 

         

  • Para obtener una comprensión descriptiva de las propiedades químicas del hidrógeno, los elementos del grupo 16, 17 y 18.
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El carácter no metálico es la capacidad de reducirse (ser un agente oxidante), formar hidróxidos ácidos, formar compuestos covalentes con no metales. Estas características aumentan con una carga nuclear más grande y un radio más pequeño, sin aumento en el blindaje. El no metal más activo sería el que está más arriba y a la derecha, sin incluir los gases nobles (no reactivos)

 

Hidrógeno

 

El hidrógeno tiene una configuración electrónica de 1 s 1 y se coloca por encima del grupo de metal alcalino. El hidrógeno es un no metálico , que se presenta como gas (H 2 ) en condiciones normales.

 

         

  • Su energía de ionización es considerablemente mayor (debido a la falta de blindaje, y por lo tanto mayor (Z_ {eff} )) que el resto de los metales del Grupo 1 y es más como los no metales [19459016 ]
  •      

  • El hidrógeno generalmente reacciona con otros no metales para formar compuestos moleculares (típicamente altamente exotérmicos)
  •      

  • El hidrógeno reacciona con metales activos para formar hidruros metálicos que contienen el H ion hidruro :
  •  

 

[2Na _ {(s)} + H_ {2 (g)} rightarrow 2NaH _ {(s)} label {7.8.1} ]

 

         

  • El hidrógeno también puede perder un electrón para producir el ión hidronio acuoso (H ^ + _ {(aq)} ).
  •  

 

Grupo 16: La familia del oxígeno

 

A medida que avanzamos por el grupo 16, los elementos se vuelven más metálicos:

 

         

  • El oxígeno es un gas, el resto son sólidos
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  • El oxígeno, el azufre y el selenio no son metales
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  • El telurio es un metaloide con algunas propiedades metálicas
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  • El polonio es un metal
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El oxígeno se puede encontrar en dos formas moleculares, O 2 y O 3 (ozono). Estas dos formas de oxígeno se denominan alótropos ( formas diferentes del mismo elemento en el mismo estado )

 

[3O_ {2 (g)} rightarrow 2O_ {3 (g)} ; ; ; Delta H = 284.6 ; kJ / mol label {7.8.2} ]

 

la reacción es endotérmica, por lo tanto, el ozono es menos estable que O 2

 

 

El oxígeno tiene una gran tendencia a atraer electrones de otros elementos (es decir, “oxidarlos”)

 

 

         

  • El oxígeno en combinación con metales casi siempre está presente como el ion O 2- (que tiene una configuración electrónica de gas noble y es particularmente estable)
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  • Se observan otros dos aniones de oxígeno: peróxido (O 2 2- ) y superóxido (O 2 )
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Azufre

 

El azufre también existe en varias formas alotrópicas, el alótropo estable más común es el sólido amarillo S 8 (un anillo de 8 miembros de átomos de azufre). Al igual que el oxígeno, el azufre tiende a ganar electrones a partir de otros elementos, y a formar sulfuros (que contienen el S 2- ion). Esto es particularmente cierto para los metales activos:

 

[16Na _ {(s)} + S_ {8 (s)} rightarrow 8Na_2S _ {(s)} label {7.8.3} ]

 

Nota: la mayor parte del azufre en la naturaleza está presente como un compuesto de azufre metálico. La química del azufre es más compleja que la del oxígeno.

 

Grupo 17: Los halógenos

 

“Halógeno” se deriva del griego que significa “formadores de sal”

 

         

  • La astatina es radiactiva y rara, y algunas de sus propiedades son desconocidas
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  • Todos los halógenos son no metales
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  • Cada elemento consta de moléculas diatómicas en condiciones estándar
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Colores de halógenos diatómicos: ( no colores de llama)

 

         

  • Flúor: amarillo pálido
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  • Cloro: verde amarillo
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  • Bromo: marrón rojizo
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  • Yodo: vapor violeta
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Los halógenos tienen algunas de las afinidades electrónicas más negativas (es decir, un gran proceso exotérmico para obtener un electrón de otro elemento)

 

[X_2 + 2e ^ – rightarrow 2X ^ – label {7.8.4} ]

 

         

  • El flúor y el cloro son los halógenos más reactivos (las afinidades electrónicas más altas). El flúor eliminará los electrones de casi cualquier sustancia (incluidos varios de los gases nobles del Grupo 18).
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Nota

 

La química de los halógenos está dominada por su tendencia a ganar electrones de otros elementos (formando un ion haluro)

 

 

En 1992, se produjeron 22,3 mil millones de libras de cloro. Tanto el cloro como el sodio pueden producirse por electrólisis de cloruro de sodio fundido (sal de mesa). La electricidad se utiliza para eliminar electrones de iones de cloruro y transferirlos a iones de sodio para producir gas de cloro y metal de sodio sólido

 

El cloro reacciona lentamente con agua para producir ácido clorhídrico y ácido hipocloroso:

 

[Cl_ {2 (g)} + H_2O _ {(l)} rightarrow HCl _ {(aq)} + HOCl _ {(aq)} label {7.8} .5 ]

 

El ácido hipocloroso es un desinfectante, por lo tanto, el cloro es una adición útil al agua de la piscina

 

Los halógenos reaccionan con la mayoría de los metales para formar haluros iónicos:

 

[Cl_ {2 (g)} + 2Na _ {(s)} rightarrow 2NaCl _ {(s)} label {7.8.6} ]

 

Grupo 18: Los gases nobles

 

         

  • No metales
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  • Gases a temperatura ambiente
  •      

  • monoatómico
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  • subcapas ‘s’ y ‘p’ completamente llenas
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  • primera gran energía de ionización, pero esto disminuye un poco a medida que avanzamos en el grupo
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Rn es altamente radiactivo y se desconocen algunas de sus propiedades

 

Son excepcionalmente no reactivos. Se razonó que si alguno de estos fuera reactivo, probablemente sería Rn, Xe o Kr donde las primeras energías de ionización fueran más bajas.

 

 

Nota

 

Para reaccionar, tendrían que combinarse con un elemento que tuviera una alta tendencia a eliminar electrones de otros átomos. Como el flúor.

 

 

Compuestos de gases nobles hasta la fecha:

 

(XeF_2 ) (XeF_4 ) (XeF_6 )

 

solo se ha fabricado un compuesto con Kr

 

(KrF_2 )

 

No se observaron compuestos con He, Ne o Ar; son realmente gases inertes.

 

Colaboradores

 

         

  • Mike Blaber ( Universidad Estatal de Florida )

     

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