TEMA VIII: Elementos no metálicos: Abundancia y aplicaciones. Propiedades. Halógenos.
Abundancia. Producción propiedades y aplicaciones. Halogenuros de hidrógeno.
Halogenuros metálicos y no metálicos. Oxácidos y oxosales más importantes. Azufre.
Abundancia, propiedades y aplicaciones. Hidruros, sulfuros. Oxácidos y oxosales de azufre.
Nitrógeno, fósforo y arsénico. Abundancia, propiedades e importancia. Estudio de los
estados de oxidación. Ciclo del nitrógeno. Oxácidos y oxosales más importantes. Carbono,
silicio y boro. La importancia del carbono. Estudio de los distintos estados de oxidación.
Silicio. Oxácidos y silicatos. Vidrio. Boranos. Gases nobles.
Los Elementos No Metálicos
Tienen propiedades más variadas que los metales. No conducen la electricidad, por regla
general, con la excepción del C en su forma alotrópica de grafito.
Forman compuestos con números de oxidación tanto positivos como negativos. Un pequeño
grupo de elementos presentan tanto propiedades metálicas como no metálicas, los metaloides
y separan a metales de no metales en la tabla periódica.
Son: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po y At.
Los no metales son más electronegativos que los metales.
Los compuestos formados entre no metales son moleculares o redes covalentes; en cambio,
muchos compuestos formados por metales y no metales son iónicos, con el no metal actuando
como anión y el metal como catión.
Hidrógeno
Su forma atómica más común tiene un protón y un electrón y se le suele llamar protio.
También existen los isótopos deuterio y tritio con uno y dos neutrones, respectivamente.
El H2 es un gas incoloro, inodoro e inocuo que hierve a –252,9ºC (20,3K). El H es elemento más
abundante del Universo (70% en masa) y es el tercer elemento más abundante en la Tierra (en
mol).
El H2 puede obtenerse:
A partir de la reacción entre el propano, C3H8 , componente del gas natural, y vapor
de H2O, a 900ºC, en presencia de un catalizador:
C3H8 (g) + 3 H2O (g) 3 CO (g) + 7 H2 (g)
Pasando vapor de H2O sobre coque, un tipo de C, calentado al rojo. Se obtiene una
mezcla de H2 y CO, conocida como gas de agua:
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) (gas de agua)
, En el laboratorio, a partir de un metal alcalino o alcalino térreo y agua. Como estas
reacciones son demasiado violentas, se prefiere tratar Zn con HCl:
Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g)
Por electrólisis del agua
El H forma tres tipos de compuestos:
Compuestos iónicos, cuando se combina con metales alcalinos
Compuestos covalentes, con otros no metales. En muchos casos se producen
sustancias moleculares
Compuestos intersticiales, con los metales de transición. Estos compuestos se llaman
hidruros intersticiales y no tienen una composición definida: la relación átomos de H /
átomos de metal es variable.
Boro
Es un metaloide poco abundante, que se encuentra el bórax (Na2B4O7 .10H2O)
La reducción de B2O3 con Mg permite obtener B puro:
B2O3 (s) + 3 Mg (s) 2 B (s) + 3 MgO (s)
Los compuestos binarios formados por B e H se denominan boranos.
Entre los átomos de B se estable un enlace especial con dos átomos de H: hay dos
tipos distintos de enlace. Los átomos de B están hibridizados sp3
En los halogenuros de B, BF3 , BCl3 , BBr3 y BI3 , el B está hibridizado sp2 y el orbital
vacío pz puede aceptar un par de electrones para formar un compuesto de
coordinación.
La química del B se parece a la del Si en varios aspectos:
Los óxidos B2O3 y SiO2 son ácidos; forman los oxoácidos H3BO3 y H2 SiO3
B y Si forman una serie de hidruros complejos. (los boranos y los silanos)
Forman boruros y siliciuros metálicos que reaccionan con HCl para formar hidruros de
B y Si.
Forman materiales vítreos similares.
Carbono
Es un elemento poco abundante en la corteza terrestre, esencial para los seres vivos. Se lo
encuentra como sustancia simple bajo la forma de sus alótropos grafito y diamante (y
fullerenos).
Abundancia. Producción propiedades y aplicaciones. Halogenuros de hidrógeno.
Halogenuros metálicos y no metálicos. Oxácidos y oxosales más importantes. Azufre.
Abundancia, propiedades y aplicaciones. Hidruros, sulfuros. Oxácidos y oxosales de azufre.
Nitrógeno, fósforo y arsénico. Abundancia, propiedades e importancia. Estudio de los
estados de oxidación. Ciclo del nitrógeno. Oxácidos y oxosales más importantes. Carbono,
silicio y boro. La importancia del carbono. Estudio de los distintos estados de oxidación.
Silicio. Oxácidos y silicatos. Vidrio. Boranos. Gases nobles.
Los Elementos No Metálicos
Tienen propiedades más variadas que los metales. No conducen la electricidad, por regla
general, con la excepción del C en su forma alotrópica de grafito.
Forman compuestos con números de oxidación tanto positivos como negativos. Un pequeño
grupo de elementos presentan tanto propiedades metálicas como no metálicas, los metaloides
y separan a metales de no metales en la tabla periódica.
Son: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po y At.
Los no metales son más electronegativos que los metales.
Los compuestos formados entre no metales son moleculares o redes covalentes; en cambio,
muchos compuestos formados por metales y no metales son iónicos, con el no metal actuando
como anión y el metal como catión.
Hidrógeno
Su forma atómica más común tiene un protón y un electrón y se le suele llamar protio.
También existen los isótopos deuterio y tritio con uno y dos neutrones, respectivamente.
El H2 es un gas incoloro, inodoro e inocuo que hierve a –252,9ºC (20,3K). El H es elemento más
abundante del Universo (70% en masa) y es el tercer elemento más abundante en la Tierra (en
mol).
El H2 puede obtenerse:
A partir de la reacción entre el propano, C3H8 , componente del gas natural, y vapor
de H2O, a 900ºC, en presencia de un catalizador:
C3H8 (g) + 3 H2O (g) 3 CO (g) + 7 H2 (g)
Pasando vapor de H2O sobre coque, un tipo de C, calentado al rojo. Se obtiene una
mezcla de H2 y CO, conocida como gas de agua:
C (s) + H2O (g) CO (g) + H2 (g) (gas de agua)
, En el laboratorio, a partir de un metal alcalino o alcalino térreo y agua. Como estas
reacciones son demasiado violentas, se prefiere tratar Zn con HCl:
Zn (s) + 2 HCl (ac) ZnCl2 (ac) + H2 (g)
Por electrólisis del agua
El H forma tres tipos de compuestos:
Compuestos iónicos, cuando se combina con metales alcalinos
Compuestos covalentes, con otros no metales. En muchos casos se producen
sustancias moleculares
Compuestos intersticiales, con los metales de transición. Estos compuestos se llaman
hidruros intersticiales y no tienen una composición definida: la relación átomos de H /
átomos de metal es variable.
Boro
Es un metaloide poco abundante, que se encuentra el bórax (Na2B4O7 .10H2O)
La reducción de B2O3 con Mg permite obtener B puro:
B2O3 (s) + 3 Mg (s) 2 B (s) + 3 MgO (s)
Los compuestos binarios formados por B e H se denominan boranos.
Entre los átomos de B se estable un enlace especial con dos átomos de H: hay dos
tipos distintos de enlace. Los átomos de B están hibridizados sp3
En los halogenuros de B, BF3 , BCl3 , BBr3 y BI3 , el B está hibridizado sp2 y el orbital
vacío pz puede aceptar un par de electrones para formar un compuesto de
coordinación.
La química del B se parece a la del Si en varios aspectos:
Los óxidos B2O3 y SiO2 son ácidos; forman los oxoácidos H3BO3 y H2 SiO3
B y Si forman una serie de hidruros complejos. (los boranos y los silanos)
Forman boruros y siliciuros metálicos que reaccionan con HCl para formar hidruros de
B y Si.
Forman materiales vítreos similares.
Carbono
Es un elemento poco abundante en la corteza terrestre, esencial para los seres vivos. Se lo
encuentra como sustancia simple bajo la forma de sus alótropos grafito y diamante (y
fullerenos).
