CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 1
GRUPOS: IVA, VA, VIA, VIIA
DE LA TABLA PERIÓDICA
PAULA CATALINA BERMÚDEZ PALENCIA
INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN
QUÍMICA
IBAGUÉ, TOLIMA
2021
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 2
GRUPOS: IVA, VA, VIA, VIIA
DE LA TABLA PERIÓDICA
PAULA CATALINA BERMÚDEZ PALENCIA
DOCENTE:
DIANA FERNANDA JARAMILLO CÁRDENAS
INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN
QUÍMICA
GRADO 11°- 01
IBAGUÉ, TOLIMA
2021
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 3
Tabla de Contenido
Págs.
1. INTRODUCCIÓN 4.
2. GRUPO IVA: CARBONOIDES
2.1 Características generales. 5.
2.2 Características de cada elemento: C, Si, Ge, Sn, Pb 6.
2.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas. 8.
2.2.2 Efectos en el medio ambiente. 10.
3. GRUPO VA: NITROGENOIDES
3.1 Características generales. 12.
3.2 Características de cada elemento: N, P, As, Sb, Bi 13.
3.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas. 17.
3.2.2 Efectos en el medio ambiente. 20.
4. GRUPO VIA: ANFÍGENOS
4.1 Características generales. 25.
4.2 Características de cada elemento: O, S, Se, Te, Po 27.
4.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas. 30.
4.2.2 Efectos en el medio ambiente. 32.
5. GRUPO VIIA: HALÓGENOS
5.1 Características generales. 35.
5.2 Características de cada elemento: F, Cl, Br, I, At 37.
5.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas. 42.
5.2.2 Efectos en el medio ambiente. 45.
6. CONCLUSIÓN 48.
7. WEBGRAFÍA 49.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 4.
1. Introducción
La Química a lo largo de la historia, se ha identificado por estudiar la composición, propiedades y cambios que experimenta la materia, aquella que nos rodea y está sujeta a transformaciones; por esta razón, la mayor parte de su esencia está representada en la tabla periódica, dado que muestra los elementos de la naturaleza según su número atómico, sus propiedades fisicoquímicas y sus diversas aplicaciones para la formación de nuevas sustancias que resultan útiles y dinámicas tanto en el ámbito científico como cotidiano, ajustadas a un entorno cambiante y evolucionado.
Dentro de ese orden de ideas, los objetivos para el desarrollo de este trabajo académico se centran en la adquisición de conocimiento respecto a cuatro grupos y familias de la tabla periódica: Carbonoides, Nitrogenoides, Anfígenos y Halógenos, de los cuales se ampliará su correspondiente información en aspectos relevantes como: características generales y específicas de cada grupo y elemento, su importancia, las aplicaciones en diversas actividades humanas y el impacto o efecto en el medio ambiente.
De acuerdo a la consulta presentada a continuación, se enfatizará en los siguientes conceptos para la comprensión de la temática:
1. Grupo 14 (IV A) Carbonoides. 2. Grupo 15 (V A) Nitrogenoides.
3. Grupo 16 (VI A) Anfígenos. 4. Grupo 17 (VII A) Halógenos.
5. Importancia. 6. Impacto ambiental.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 5.
- Carbono (C) - No metal
- Silicio (Si) - Metaloide
- Germanio (Ge) - Metaloide
- Estaño (Sn) - Metal
- Plomo (Pb) - Metal
La mayoría de los elementos de este grupo son muy conocidos y difundidos, especialmente el carbono, elemento fundamental de la química orgánica. A su vez, el silicio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre (28%), y de gran importancia en la sociedad a partir del siglo XXI, ya que forma parte principal de los circuitos integrados.
- Presentan estados de oxidación: +2 y +4, además los compuestos orgánicos presentan variedad en su oxidación: Mientras que los óxidos de carbono y silicio son ácidos, los del estaño y plomo son anfóteros (la sustancia reacciona como un ácido o como una base).
- Son elementos químicamente estables, poco reactivos. Pero son capaces de formar hidruros y halogenuros. Además, los elementos tienden a formar enlaces covalentes; aunque el estaño y el plomo (ambos metales) tienden a formar enlaces metálicos.
Los valores de los puntos de fusión y ebullición de los elementos del grupo 14 tienden a disminuir a medida que aumentan su número y radio atómico.
Esto refleja una menor fuerza de atracción entre los átomos a medida que aumenta su tamaño. Igual tendencia es observada en los puntos de ionización de los elementos del grupo; cuanto mayor sea la distancia de un electrón al núcleo, menor será la energía necesaria para su separación.
Por lo contrario, a medida que aumenta el número atómico, hay una tendencia a aumentar la densidad del elemento. Esto quizás sea debido a un número mayor de protones y neutrones, los componentes nucleares de mayor masa.
CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 6.
2.2 Características de cada elemento.
- Carbono (C) : Es un elemento químico de número atómico 6 y peso atómico 12.011 g/mol, identificado por ser el pilar básico de la química orgánica; se conocen cerca de 16 millones de compuestos de carbono, aumentando este número en unos 500.000 compuestos por año. Se encuentra presente en carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; es decir, en todas las moléculas y macromoléculas responsables de la vida. Sin embargo, es el decimoséptimo elemento en abundancia del 0,2% en la corteza terrestre de forma pura; Además, se combina con otros elementos para formar petróleo y carbonatos en rocas como la calcita (CaCO3), la magnesita (MgCO3) y la dolomita (MgCO3·CaCO3).
- Presenta 5 formas alotrópicas: el grafito, el cual se presenta como hojas apiladas. El diamante es un cristal de estructura cúbica, forma tetraédrica con los átomos de carbonos ubicados en sus vértices, el carbono amorfo es polvo negro en forma de hollín. En el fullereno, los anillos de carbono forman arreglos moleculares semejantes a balones de futbol. Y en el grafeno, encontramos una capa de átomos de carbono dispuestos en forma de panal de abejas.
Punto de fusión: 3.500 ºC (diamante). Punto de ebullición: 4.827 ºC (diamante).
- Silicio (Si): Es un metaloide de número atómico 14 y peso atómico 28,09 g/mol. Se encuentra en la corteza terrestre como sílice (SiO2), arena y cuarzo, así como en varios minerales y arcillas de silicatos.
El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso). Presenta dos formas alotrópicas: una amorfa de color marrón, y una forma cristalina de color gris, brillo metálico y cristales cúbicos de diamantes. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.
Imagen 3.
- Germanio (Ge): Se encuentra muy distribuido en la corteza terrestre con una abundancia de 6.7 partes por millón (ppm). El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las propiedades físicas y químicas de un metal sólo en condiciones especiales, dado que está localizado en la tabla periódica en donde ocurre la transición de metales a no metales. Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.
Forma gran número de compuestos organometálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y fotodetectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el germanio tiene una pequeña banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puede usarse en amplificadores de baja intensidad.
- Estaño (Sn) : Es un metal de número atómico 50 y peso atómico 118,71 g/mol. El estaño es un metal suave y moldeable, de bajo punto de fusión. Tiene dos formas alotrópicas: forma β, de estructura cristalina tetragonal a temperatura ambiente; y forma α, de color gris que se encuentra a temperaturas inferiores a 13 ºC.
- El estaño es extraído del mineral casiterita (SnO2). Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. Una de sus características más llamativas es que bajo determinadas condiciones forma la peste del estaño.
Imagen 5.
- Plomo (Pb): Es un metal de número atómico 82 y peso atómico 207,2 g/mol. Tiene una estructura cristalina centrada en las caras, color blanco azulado, y gran toxicidad para el hombre. El plomo se encuentra formando parte del mineral galena (PbS).
- El químico Dmitri Mendeléyev, no lo reconocía como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular. Cabe destacar que la elasticidad de este elemento depende de las temperaturas del ambiente, las cuales distienden sus átomos, o los extienden.
- Los compuestos de plomo más utilizados en la industria son los óxidos de plomo, el tetraetilo de plomo y los silicatos de plomo. Una de las características del plomo es que forma aleaciones con muchos metales como el calcio, estaño y bronce, y, en general, se emplea en esta forma en la mayor parte de sus aplicaciones. Es un metal pesado y tóxico, y la intoxicación por plomo se denomina saturnismo o plumbosis.
Imagen 6.
- 2.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas.
- Carbono: El grafito se usa en forma fibrosa en la elaboración de plásticos. Además, se emplea en la elaboración de lápices. El diamante es una joya preciosa. Se aprovecha su gran dureza en los taladros de la industria petrolera y en la punta de los lápices para cortar vidrio.
El carburo de calcio se utiliza como intermediario en la producción de los solventes disulfuro de carbono y tetracloruro de carbono. El carbono se emplea en la síntesis del acero y relleno de neumáticos.
Imagen 7.
- Silicio: Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos.
- Tiene aplicación como lubricante y agente impermeabilizante; es utilizado en las bombas de vacío; aplicado para la nutrición de las ratas y pollos.
- Germanio: Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución por materiales más económicos Fibra óptica. Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos sándwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicon).Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión nocturna y otros equipos. Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y para microscopios. En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio.
- Estaño: Se usa para recubrir objetos de hierro para protegerlos de la oxidación. El estaño es empleado en la soldadura y en la fabricación de hojalata para envasar alimentos. Los cloruros de estaño se usan en la reducción de los minerales de hierro.
Los compuestos de estaño tienen numerosas aplicaciones. Por ejemplo, el fluoruro de estaño se emplea en las pastas dentales; el óxido de estaño en la cerámica; y el estannato de cobalto como pigmento azul cerúleo. Además, el estaño forma aleaciones como el bronce y el peltre.
- Plomo: Se usa como cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de televisión, de Internet o de electricidad. La ductilidad única del plomo lo hace particularmente apropiado para esta aplicación, porque puede estirarse para formar un forro continuo alrededor de los conductores internos, además se emplea en la fabricación de baterías de automóviles; en la protección contra radiaciones ionizantes; y en la soldadura.
- 2.2.2 Efectos en el medio ambiente.
- Carbono: En el proceso de uso del carbón también se producen importantes daños ambientales porque al quemarlo se liberan grandes cantidades de gases responsables de efectos tan nocivos como la lluvia ácida, el efecto invernadero, la formación de smog , etc. El daño que la combustión del carbón causa es mucho mayor cuando se usa combustible de mala calidad, porque las impurezas que contiene se convierten en óxidos de azufre y en otros gases tóxicos.
- Silicio: Contrarresta los efectos nocivos de la toxicidad por el aluminio y otros metales, mejora las propiedades físicas del suelo y mantiene la disponibilidad de fósforo en éste. También fija gas carbónico en el suelo, evitando que vuelva al ambiente e incremente el efecto invernadero.
- Germanio: Es divalente o tetravalente. Los compuestos divalentes (óxido, sulfuro y los halogenuros) se oxidan o reducen con facilidad. Los compuestos tetravalentes son más estables. Los compuestos órgano-germánicos son numerosos y, en este aspecto, el germanio se parece al silicio. El interés en los compuestos órgano-germánicos se centra en su acción biológica. El germanio y sus derivados parecen tener una toxicidad menor en los mamíferos que los compuestos de estaño o plomo.
- El germanio orgánico hace restaurar en funciones normales las células tales como células T, los linfocitos B, ataque a las células normales de los glóbulos blancos, las actividades de la célula de la gula, y varias células del sistema inmune que causa la degradación de las funciones de las células.
Imagen 13.
- Estaño: El estaño es un componente de muchos suelos. El estaño puede ser liberado en forma de polvo en tormentas de viento, en carreteras y durante actividades agrícolas. Los gases, polvos y vapores que contienen estaño pueden liberarse desde fundiciones y refinerías, y al quemar basura y combustibles fósiles (carbón o petróleo). Las partículas en el aire que contienen estaño pueden ser transportadas por el viento o arrastradas al suelo por la lluvia o la nieve. El estaño se adhiere a los suelos y a sedimentos en el agua y en general se le considera relativamente inmóvil en el ambiente.
- Debido a que el estaño ocurre naturalmente en suelos, pequeñas cantidades se encuentran en los alimentos. La concentración de estaño en hortalizas, frutas y jugos de frutas, nueces, productos lácteos, carne, pescado, aves, huevos, bebidas y en otros alimentos no empacados en latas de metal son menos de 2 partes por millón (ppm) (1 ppm = 1 parte de estaño en 1 millón de partes de alimento). La concentración de estaño en pastas y pan varían entre menos de 0.003 hasta 0.03 ppm. Usted puede exponerse al estaño cuando come alimentos o toma jugo u otros líquidos envasados en latas revestidas con estaño.
- Plomo: Puede terminar en el agua y suelos a través de la corrosión de las tuberías de Plomo en los sistemas de transportes y a través de la corrosión de pinturas que contienen Plomo. Por otra parte, se acumula en los cuerpos de los organismos acuáticos y organismos del suelo. Estos experimentarán efectos en su salud por envenenamiento por Plomo. Los efectos sobre la salud de los crustáceos pueden tener lugar incluso cuando sólo hay pequeñas concentraciones de Plomo presente.
- Nitrógeno (N) - No metal.
- Fósforo (P) - No metal.
- Arsénico (As) - Metaloide.
- Antimonio (Sb) - Metaloide
- Bismuto (Bi) - Metaloide.
- Todos poseen al menos el estado de oxidación -3 debido a la facilidad que tienen de ganar o compartir 3 electrones para alcanzar la configuración del gas noble correspondiente.
- También poseen el estado de oxidación + 5 de manera que tienen facilidad para perder 5 electrones y quedarse con la configuración de gas noble del periodo anterior.
A continuación se muestra una tabla con las características generales de estos elementos.
| Propiedad | N | P | As | Sb | Bi |
|---|---|---|---|---|---|
| Estructura electrónica externa | 2 s² 2 p³ | 3 s² 3 p³ | 4 s² 4 p³ | 5 s² 5 p³ | 6 s² 6 p³ |
| Densidad (Kg/m³) | 1'25 (1) | 1.820 | 5.780 | 6.690 | 8.900 |
| Punto de fusión (°C) | -210 | 44 | 814 | 613 | 271 |
| 1ª Energía de ionización (KJ/mol) | 1.402 | 1.012 | 947 | 834 | 703 |
| Electronegatividad | 3'0 | 2'1 | 2'1 | 1'9 | 1'8 |
| Estados de oxidación comunes | -3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 | ±3, +5 |
- Nitrógeno (N) : Elemento químico, número atómico 7, peso atómico 14.0067; es un gas en condiciones normales. El nitrógeno molecular es el principal constituyente de la atmósfera (78% por volumen de aire seco). Esta concentración es resultado del balance entre la fijación del nitrógeno atmosférico por acción bacteriana, eléctrica (relámpagos) y química (industrial) y su liberación a través de la descomposición de materias orgánicas por bacterias o por combustión. En estado combinado, el nitrógeno se presenta en diversas formas. Es constituyente de todas las proteínas (vegetales y animales), así como también de muchos materiales orgánicos. Su principal fuente mineral es el nitrato de sodio.
- Cuando el nitrógeno molecular se somete a la acción de un electrodo de descarga condensada o a una descarga de alta frecuencia, se activa en forma parcial a un intermediario inestable y regresa al estado basal con emisión de un resplandor amarillo oro.
- El nitrógeno elemental tiene una reactividad baja hacia la mayor parte de las sustancias comunes, a temperaturas ordinarias. A altas temperaturas, reacciona con cromo, silicio, titanio, aluminio, boro, berilio, magnesio, bario, estroncio, calcio y litio para formar nitruros; con O2, para formar NO, y en presencia de un catalizador, con hidrógeno a temperaturas y presión bastante altas, para formar amoniaco. El nitrógeno, carbono e hidrógeno se combinan arriba de los 1800ºC (3270ºF) para formar cianuro de hidrógeno.
- Los compuestos que contienen una molécula de nitrógeno enlazada a un metal se llaman complejos de nitrógeno o complejos dinitrógeno. Los metales que pertenecen al grupo VIII de la familia de los metales de transición son extraordinarios en su capacidad para formar compuestos de coordinación; para cada metal de este grupo se han identificado varios complejos nitrogenados. Los complejos nitrogenados de estos metales se presentan en estados de oxidación bajos, como Co(I) o Ni(O), los otros ligandos presentes en estos complejos, además de N2, son del tipo que se sabe que estabilizan estados de oxidación bajos: las fosfinas parecen ser particularmente útiles a este respecto.
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- Fósforo (P) : Número atómico 15, peso atómico 30.9738. El fósforo forma la base de gran número de compuestos, de los cuales los más importantes son los fosfatos. En todas las formas de vida, los fosfatos desempeñan un papel esencial en los procesos de transferencia de energía, como el metabolismo, la fotosíntesis, la función nerviosa y la acción muscular. Los ácidos nucleicos, que entre otras cosas forman el material hereditario (los cromosomas), son fosfatos, así como cierto número de coenzimas. Los esqueletos de los animales están formados por fosfato de calcio.
La investigación de la química del fósforo indica que pueden existir tantos compuestos basados en el fósforo como los de carbono. En química orgánica se acostumbra agrupar varios compuestos químicos dentro de familias llamadas series homólogas.
Esto también puede hacerse en la química de los compuestos de fósforo, aunque muchas familias están incompletas. La familia mejor conocida de estos compuestos es el grupo de cadenas de fosfatos. Las sales de fosfatos constan de cationes, como el sodio, junto con cadenas de aniones, como (PnO3n+1)(n+2)-, que pueden tener de 1 a 1 000 000 de átomos de fósforo por anión.
Los fosfatos se basan en átomos de fósforo rodeados en una disposición tetraédrica por átomos de oxígeno, el miembro más pequeño de la familia es el anión simple PO3-4 (el ion ortofosfato). La familia de las cadenas de fosfato se basa en hileras alternadas de átomos de fósforo y oxígeno en que cada átomo de fósforo permanece en el centro de un tetraedro de cuatro átomos de oxígeno. Hay también una familia estrechamente relacionada de fosfatos cíclicos.
Una característica estructural interesante de muchos de los compuestos del fósforo conocidos es la formación de estructuras tipo jaula. Ejemplos de estas moléculas son el fósforo blanco, P4, y uno de los pentóxidos de fósforo, P4O10. Las estructuras tipo red son comunes; por ejemplo, los cristales de fósforo negro en que los átomos están enlazados unos con otros.
En la mayor parte de sus compuestos, el fósforo está enlazado químicamente a cuatro átomos inmediatos. Hay gran número de compuestos en los que uno de los cuatro átomos está ausente y en su lugar hay un par de electrones no compartidos.
- Arsénico (As): Elemento químico de número atómico, 33. Se encuentra distribuido ampliamente en la naturaleza (cerca de 5 x 10-4% de la corteza terrestre). Es uno de los 22 elementos conocidos que se componen de un solo nucleido estable; el peso atómico es de 74.922. Se conocen otros 17 nucleidos radiactivos de As.
- Existen tres alótropos o modificaciones polimórficas del arsénico. La forma "a" cúbica de color amarillo se obtiene por condensación del vapor a muy bajas temperaturas. La "b" polimórfica negra, que es isoestructural con el fósforo negro. Ambas revierten a la forma más estable; la "l" , gris o metálica, del arsénico romboédrico, al calentarlas o por exposición a la luz. La forma metálica es un conductor térmico y eléctrico moderado, quebradizo, fácil de romper y de baja ductibilidad.
- Antimonio (Sb) : Elemento químico de número atómico 51. No es un elemento abundante en la naturaleza; raras veces se encuentra en forma natural, a menudo como una mezcla isomorfa con arsénico: la allemonita. El antimonio se presenta en dos formas: amarilla y gris. La forma amarilla es metaestable, y se compone de moléculas Sb4, se le encuentra en el vapor de antimonio y es la unidad estructural del antimonio amarillo; la forma gris es metálica, la cual cristaliza en capas formando una estructura romboédrica.
- El antimonio difiere de los metales normales por tener una conductividad eléctrica menor en estado sólido que en estado líquido (como su compañero de grupo el bismuto). El antimonio metálico es muy quebradizo, de color blanco-azuloso con un brillo metálico característico, de apariencia escamosa. Aunque a temperaturas normales es estable al aire, cuando se calienta se quema en forma luminosa desprendiendo humos blancos de Sb2O3. La vaporización del metal forma moléculas de Sb4O6, que se descomponen en Sb2O3 por arriba de la temperatura de transición.
- Se encuentra principalmente en la naturaleza como Sb2S3 (estibnita, antimonita); el Sb2O3 (valentinita) se halla como producto de descomposición de la estibnita. Forma parte por lo general de los minerales de cobre, plata y plomo.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 16.
- Bismuto (Bi): De número atómico 83 y peso atómico 208.980. Es el elemento más metálico en este grupo, tanto en propiedades físicas como químicas. El único isótopo estable es el de masa 209. Se estima que la corteza terrestre contiene cerca de 0.00002% de bismuto.
- El bismuto es un metal cristalino, blanco grisáceo, lustroso, duro y quebradizo. Es uno de los pocos metales que se expanden al solidificarse. Su conductividad térmica es menor que la de cualquier otro metal, con excepción del mercurio. El bismuto es inerte al aire seco a temperatura ambiente, pero se oxida ligeramente cuando está húmedo. Forma rápidamente una película de óxido a temperaturas superiores a su punto de fusión, y se inflama al llegar al rojo formando el óxido amarillo, Bi2O3. El metal se combina en forma directa con los halógenos y con azufre, selenio y telurio, pero no con nitrógeno ni fósforo. No lo ataca el agua desgasificada a temperaturas comunes, pero se oxida lentamente al rojo por vapor de agua.
- En casi todos los compuestos de bismuto está en forma trivalente. No obstante, en ocasiones puede ser pentavalente o monovalente. El bismutato de sodio y el pentafluoruro de bismuto son quizá los compuestos más importantes de Bi(V). El primero es un agente oxidante poderoso y el último un agente fluorante útil para compuestos orgánicos.
CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 17.
- 3.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas.
- Nitrógeno: Gran parte del interés industrial en el nitrógeno se debe a la importancia de los compuestos nitrogenados en la agricultura y en la industria química; de ahí la importancia de los procesos para convertirlo en otros compuestos:
- El gas nitrógeno se emplea usualmente en la parte superior de los explosivos líquidos para evitar que estallen. En menor escala se utiliza para inflar los neumáticos o llantas de los aviones y los automóviles. Aunque, en los automóviles comerciales es usual emplear aire normal.
- El gas nitrógeno se utiliza como un gas aislador, cuando se seca y se presuriza, para equipos de alta tensión.
- Se emplea en la elaboración de bombillas como una opción más económica en comparación con el gas noble argón.
- En la fabricación de piezas eléctricas tales como transistores, diodos y circuitos integrados.
- En la elaboración de acero inoxidable.
- Para disminuir el peligro de incendio en los sistemas militares de combustible de aeronaves.
- Se emplea como una alternativa al dióxido de carbono en la presurización de cerveza.
- En la industria alimentaria se emplea para conservar los alimentos envasados al interrumpir la oxidación de los mismos. Por ejemplo, para inflar los envoltorios que contienen alimentos, como los de frituras, y así mantenerlos frescos más tiempo.
- En medicina el nitrógeno es un elemento importante de casi todas las drogas farmacológicas. El óxido nitroso comúnmente llamado “gas de la risa” se utiliza como un anestésico.
- El nitrógeno en su forma líquida, es usado en gastronomía para cocinar al frío los alimentos. Con la técnica del nitrógeno líquido se puede acelerar la cocción para descartar los procesos bacterianos y para reducir que las pérdidas de propiedades organolépticas generen un deterioro. También se utiliza en la preparación de helados.
- En el campo de la medicina y la biología, se utiliza también el nitrógeno líquido en una técnica llamada crio preservación. Esta técnica consiste en la congelación a muy bajas temperaturas (entre -80 ºC y -196 ºC) de células o tejidos para reducir las funciones vitales de una célula o un organismo y poder conservarlo en ambientes de vida suspendida por mucho tiempo.
- Es usado el nitrógeno líquido para enfriar los detectores de rayos X y las unidades centrales de procesamiento en las computadoras cuando están calientes.
Imagen 22.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 18.
- Fósforo:
- El compuesto de fósforo de mayor importancia biológica es el adenosintrifosfato (ATP), que es un éster de la sal, el tripolifosfato de sodio, muy utilizado en detergentes y ablandadores de agua. Casi todas las reacciones en el metabolismo y la fotosíntesis requieren la hidrólisis de este tripolifosfato hasta su derivado pirofosfato, llamado adenosindifosfato (ADP).
- Es un nutriente fundamental para las plantas, por lo cual se agrega a los fertilizantes para su elaboración.
- El fósforo rojo se emplea en la fabricación de cerillos, fósforos de seguridad, cohetes y en la elaboración de acero.
- En su forma alotrópica blanca, es usado en bombas incendiarias, bombas de humo y en munición trazadora.
- Los fosfatos se emplean para fabricar un vidrio especial que se usa en las lámparas de sodio.
- El tributilfosfato se emplea el proceso purex para extraer uranio.
- El fosfato de calcio es usado para elaborar porcelana fina.
- El tripolifosfato de sodio se emplea en algunos países como detergentes para ropa. Sin embargo, se ha prohibido en otros países debido a que provoca la muerte de los peces cuando pasa hacia las vías fluviales.
- Otros compuestos de fósforo son empleados en la elaboración de pesticidas, fertilizantes, aditivos alimentarios y pasta dentales.
El fósforo en forma de fosfatos esta presente en el ADN
- Arsénico:
- Preservante de la madera (arseniato de cobre y cromo), uso que representa, según algunas estimaciones, cerca del 70% del consumo mundial de arsénico.
- El arseniuro de galio es un importante material semiconductor empleado en circuitos integrados más rápidos, y caros, que los de silicio. También se usa en la construcción de diodos láser y LED.
- Aditivo en aleaciones de plomo y latones.
- Insecticida (arseniato de plomo), herbicidas (arsenito de sodio) y venenos: A principios del siglo XX se usaban compuestos inorgánicos pero su uso ha desaparecido prácticamente en beneficio de compuestos orgánicos (derivados metílicos).
- El disulfuro de arsénico se usa como pigmento y en pirotecnia.
- Decolorante en la fabricación del vidrio (trióxido de arsénico).
- Históricamente el arsénico se ha empleado con fines terapéuticos prácticamente abandonados por la medicina occidental aunque recientemente se ha renovado el interés por su uso como demuestra el caso del trióxido de arsénico para el tratamiento de pacientes con leucemia promielocítica aguda.
- Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico, para la agricultura.
- Actualmente es utilizado como aditivo en pequeñas cantidades en los alimentos de animales para prevenir enfermedades y ayudar a su desarrollo.
- Antimonio:
- Es ampliamente utilizado en la electrónica como semiconductor en la fabricación de láseres, dispositivos de efecto Hall y detectores infrarrojos.
- Es usado en aleaciones con otros elementos como por ejemplo, con estaño para obtener un metal antifricción; igualmente en el peltre, metal inglés, entre otros. De igual manera, se alea con el plomo para fabricar baterías y acumuladores para así proporcionar resistencia a la corrosión y dureza. Esta misma aleación es utilizada para elaborar piezas de imprenta.
- El trifluoruro de antimonio se utiliza para la fluoración.
- El pentacloruro de antimonio se emplea en la cloración.
- El tricloruro de antimonio se aprovecha como un catalizador para reacciones de polimerización, craqueo y en la cloración. También es un reactivo utilizado en la prueba de Carr-Price para determinar la vitamina A y otros carotenoides.
- El óxido de antimonio III es usado como retardante de la llama de plásticos, catalizador para fibras plásticas, pigmentos, fritas cerámicas y ciertos minerales.
- El doble tartrato de antimonio y potasio se utiliza en el campo de la medicina.
- El sulfuro de antimonio rojo se emplea en equipos de seguridad y en el vulcanizado del caucho.
- El isótopo radiactivo Sb-124 se utiliza como trazador en los oleoductos.
- La mezcla de óxido y sulfuro de antimonio se usa como tinte amarillo para el vidrio y la cerámica.
Imagen 25.
- Bismuto:
Este metal es usado en aleaciones debido a que presentan baja temperatura de fusión por lo cual lo hace idóneo para ser empleado abundantemente en la detección de incendios y dispositivos de supresión del sistema de seguridad.
Sus aleaciones también son usadas en esmaltes cerámicos, plomadas de pesca, aparatos de procesamiento de alimentos, en plomería, soldaduras, entre otros.
Los compuestos de bismuto poseen una variedad de usos en cosméticos, por ejemplo el oxicloruro de bismuto, usualmente es empleado como pigmento en sombras de ojos, espray para el cabello y esmalte para uñas.
En el campo de la medicina es utilizado en la elaboración de varios medicamentos para el tratamiento de gripes, alergias y diarreas.
El subsalicilato de bismuto es empleado para tratar la diarrea, acidez estomacal y malestar estomacal.
Imagen 26.
- 3.2.2 Efectos en el medio ambiente.
- Nitrógeno:
Los humanos han cambiado radicalmente los suministros de nitratos y nitritos. La mayor causa de la adición de nitratos y nitritos es el uso intensivo de fertilizantes. Los procesos de combustión pueden también realzar los suministros de nitrato y nitrito, debido a la emisión de óxidos de nitrógeno que puede ser convertidos en nitratos y nitritos en el ambiente.
- Los nitratos y nitritos también consisten durante la producción química y son usado como agentes conservantes en las comidas. Esto causa las concentraciones de nitrógeno en el agua subterránea y aguas superficiales y en la comida crece en gran medida.
- La adición de Nitrógeno enlazado en el ambiente tiene varios efectos. Primeramente, puede cambiar la composición de especies debido a la susceptibilidad de ciertos organismos a las consecuencias de los compuestos de nitrógeno. Segundo, la mayoría del nitrito puede tener varios efectos sobre la salud de los humanos así como en animales. La comida que es rica en compuestos de Nitrógeno puede causar una pérdida en el transporte de oxígeno en la sangre, lo que puede tener consecuencias serias para el ganado.
- La toma de altas concentraciones de Nitrógeno puede causar problemas en la glándula tiroidea y puede llevar a bajos almacenamientos de la Vitamina A. En los estómagos e intestinos de animales los nitratos pueden convertirse en nitrosaminas, un tipo de substancia peligrosamente cancerígena.
Imagen 27.
- Fósforo:
El fósforo blanco entra en el ambiente cuando es usado en industrias para hacer otros productos químicos y cuando el ejército lo usa como munición. A través de descargas de aguas residuales el fósforo blanco termina en las aguas superficiales cerca de las fábricas donde es usado.
El fósforo blanco no es probablemente esparcido, porque este reacciona con el oxígeno bastante rápido.
Cuando el fósforo termina en el aire a través de los tubos de escape este terminará usualmente reaccionando con el oxígeno al instante para convertirse en partículas menos peligrosas. Pero en suelos profundos y en el fondo de los ríos y lagos el fósforo puede permanecer miles de años y más.
Los fosfatos tienen muchos efectos sobre los organismos. Los efectos son mayormente consecuencias de las emisiones de grandes cantidades de fosfatos en el ambiente debido a la minería y los cultivos. Durante la purificación del agua los fosfatos no son a menudo eliminados correctamente, así que pueden expandirse a través de largas distancias cuando se encuentran en la superficie de las aguas.
Debido a la constante adición de fosfatos por los humanos y que exceden las concentraciones naturales, el ciclo del fósforo es interrumpido fuertemente.
El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol entren en el agua. Esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros organismos. El fenómeno es comúnmente conocido como eutrofización.
- Arsénico:
- Puede ser encontrado de forma natural en la tierra en pequeñas concentraciones. Esto ocurre en el suelo y minerales y puede entrar en el aire, agua y tierra a través de las tormentas de polvo y las aguas de escorrentía.
- El ciclo del Arsénico ha sido ampliado como consecuencia de la interferencia humana y debido a esto, grandes cantidades de Arsénico terminan en el Ambiente y en organismos vivos. El Arsénico es mayoritariamente emitido por las industrias productoras de cobre, pero también durante la producción de plomo y zinc y en la agricultura.
- Las concentraciones del peligroso Arsénico inorgánico que está actualmente presente en las aguas superficiales aumentan las posibilidades de alterar el material genético de los peces. Esto es mayormente causado por la acumulación de Arsénico en los organismos de las aguas dulces consumidores de plantas. Las aves comen peces que contienen eminentes cantidades de Arsénico y morirán como resultado del envenenamiento por Arsénico.
- Antimonio:
- El antimonio se puede encontrar en los suelos, agua y aire en cantidades muy pequeñas. El antimonio contamina principalmente los suelos. Puede viajar grandes distancias con las aguas subterráneas hacia otros lugares y aguas superficiales.
- Las pruebas de laboratorio con ratas, conejos y conejillos de indias nos han mostrado que niveles relativamente altos de antimonio pueden matar a pequeños animales. Las ratas pueden experimentar daños pulmonares, cardiacos, hepáticos y renales previos a la muerte.
- Los animales que respiran bajos niveles de antimonio durante un largo periodo de tiempo pueden experimentar irritación ocular, pérdida de pelo y daños pulmonares. Los perros pueden experimentar problemas cardiacos incluso cuando son expuestos a bajos niveles de antimonio. Los animales que respiran bajos niveles de antimonio durante un par de meses también pueden experimentar problemas de fertilidad.
Imagen 30.
- Bismuto:
- El bismuto y sus sales pueden causar daños en el hígado, aunque el grado de dicho daño es normalmente moderado. Grandes dosis pueden ser mortales. Industrialmente es considerado como uno de los metales pesados menos tóxicos. Envenenamiento grave y a veces mortal puede ocurrir por la inyección de grandes dosis en cavidades cerradas y de aplicación extensiva a quemaduras (en forma de compuestos solubles del bismuto). Se ha declarado que la administración de bismuto debe ser detenida cuando aparezca gingivitis, ya que de no hacerlo es probable que resulte en estomatitis ulcerosa. Se pueden desarrollar otros resultados tóxicos, tales como sensación indefinida de malestar corporal, presencia de albúmina u otra sustancia proteica en la orina, diarrea, reacciones cutáneas y a veces exodermatitis grave.
Imagen 31.
- 4.1 Características generales.
Muchos químicos han nombrado a estos elementos como formadores de cenizas, tizas, bronces y cadenas. No obstante, la más acertada interpretación corresponde a la de "formadores de minerales".
Así, los calcógenos se caracterizan por estar presentes en innumerables minerales; como los silicatos, fosfatos, óxidos, sulfuros, seleniuros, etc.
Por otro lado, la palabra ‘anfígeno’ quiere decir capaz de formar compuestos ácidos o básicos. Un ejemplo sencillo de esto está en el hecho de que existen óxidos ácidos y básicos.
Está formado por los elementos:
- Oxígeno (O) - No metal
- Azufre (S) - No metal
- Selenio (Se) - No metal
- Telurio (Te) - Metaloide
- Polonio (Po) - Metaloide
Imagen 32.
- Si bien el O y el S son elementos altamente electronegativos, el O se diferencia considerablemente de los elementos del grupo. La alotropía es una característica importante en el grupo, siendo el azufre el elemento que presenta más alótropos naturales.
Los elementos del grupo 16 ostentan algunas propiedades químicas similares, entre estas tenemos:
- No reaccionan con el agua.
- No reaccionan con las bases a excepción del azufre.
- Reaccionan con el ácido nítrico concentrado, excepto el oxígeno.
- Forman óxidos, sulfuros, seleniuros y telurios con los metales, y dicha estabilidad se ve reducida desde el oxígeno al teluro.
- Con el oxígeno componen dióxidos que con agua originan oxácidos. El carácter ácido de los oxácidos disminuye a medida que se desciende en el grupo.
- Los calcogenuros de hidrógeno son todos débiles en disolución acuosa y su carácter ácido aumenta a medida que se desciende en el grupo.
- Las combinaciones hidrogenadas de estos elementos (excepto el agua) son gases tóxicos de olor desagradable.
Vídeo resumen
- Oxígeno (O2) : Es un gas que se encuentra mezclado con otros grases en la atmósfera, en una proporción del 20% en volumen aproximadamente. Es el agente necesario para la respiración de los seres vivos. Además, forma parte de la molécula de agua. Elemento químico de número atómico 8 y peso atómico 15.9994. En estado líquido, presenta tonalidades azuladas pálidas, y en forma de ozono puede formar sales de color café rojizo llamadas ozónidos.
- Existen equipos capaces de concentrar el oxígeno del aire. Son los llamados generadores o concentradores de oxígeno, que son los utilizados en los bares de oxígeno.
- El oxígeno gaseoso no combinado suele existir en forma de moléculas diatómicas, O2, pero también existe en forma triatómica, O3, llamada ozono.
- El oxígeno se separa del aire por licuefacción y destilación fraccionada.
Imagen 33.
Estados de oxidación: -2 -1 Configuración electrónica: [He]2s22p4
Electronegatividad: 3,44 Radio Atómico: 60 (48) pm
Punto de fusión: 50,35 K (-223°C) Densidad: 1,429 kg/m3
Punto de ebullición: 90,18 K (-183°C)
- Azufre (S): Elemento químico, de número atómico 16. Los isótopos estables conocidos y sus porcentajes aproximados de abundancia en el azufre natural son éstos: 32S (95.1%); 33S (0.74%); 34S (4.2%) y 36S (0.016%). La proporción del azufre en la corteza terrestre es de 0.03-0.1%. Con frecuencia se encuentra como elemento libre cerca de las regiones volcánicas (depósitos impuros).
- Presenta naturalmente veinte alótropos diferentes, siendo el más común de todos el S8 “la corona de azufre”. El azufre es capaz de formar consigo mismo moléculas cíclicas o cadenas helicoidales con enlace covalente S-S-S…; a esto se le conoce como catenación.
- En condiciones normales es un sólido amarillo, cuyas coloraciones rojizas y verdosas dependen del número de átomos de azufre que componen la molécula. En fase gaseosa, únicamente, se encuentra como molécula diatómica S=S, S2; semejante al oxígeno molecular.
- Los óxidos de azufre que han sido caracterizados tienen las fórmulas SO, S2O3, SO2, SO3, S2O7 y SO4. El dióxido de azufre, SO2, y el trióxido de azufre, SO3, son de mayor importancia que los otros. El dióxido de azufre puede actuar como agente oxidante y como agente reductor. Reacciona con el agua para producir una solución ácida (llamada ácido sulfuroso), iones bisulfito (HSO3-) y sulfito (SO32-). El dióxido de emplea como gas refrigerante como desinfectante y conservador, así como agente blanqueador, y en el refinado de productos de petróleo. Sin embargo, su uso principal está en la manufactura de trióxido de azufre y ácido sulfúrico. El trióxido de azufre se utiliza principalmente en la preparación del ácido sulfúrico y ácidos sulfónicos.
Estados de oxidación: -2, +2, 4, 6 Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p4
Electronegatividad: 2,58 Radio Atómico: 88 pm
Punto de fusión: 388,36 K (115°C) Densidad: 1960 kg/m3
Punto de ebullición: 717,87 K (445°C)
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- Selenio (Se): Número atómico 34 y peso atómico 78.96. Sus propiedades son semejantes a las del telurio. La abundancia de este elemento, ampliamente distribuido en la corteza terrestre, se estima aproximadamente en 7 x 10-5% por peso, encontrándose en forma de seleniuros de elementos pesados y, en menor cantidad, como elemento libre en asociación con azufre elemental. Sus minerales no se encuentran en suficiente cantidad para tener utilidad, como fuente comercial del elemento, y por ello los minerales de sulfuro de cobre seleníferos son los que representan la fuente primaria.
- El selenio arde en el aire con una flama azul para dar dióxido de selenio, SeO2. El elemento también reacciona directamente con diversos metales y no metales, entre ellos el hidrógeno y los halógenos. Los ácidos no oxidantes, no reaccionan con el selenio; pero el ácido nítrico, el ácido sulfúrico concentrado y los hidróxidos alcalinos fuertes lo disuelven.
- El único compuesto importante del selenio con hidrógeno es el seleniuro de hidrógeno, H2Se, gas venenoso incoloro e inflamable con un olor desagradable, gran toxicidad y estabilidad térmica menor que la del sulfuro de hidrógeno. Disuelto en agua, el seleniuro de hidrógeno puede precipitar muchos iones de metales pesados como seleniuros muy poco solubles. Los compuestos orgánicos con enlaces C-Se son muchos e incluyen desde simples selenoles, RSeH; ácido selenénico, RSeOH; haluros orgánico selénicos, RSeX; seleniuros diorganílicos y diseleniuros, R2Se y R2Se2, hasta moléculas que exhiben actividad biológica, como los selenoaminoácidos y los selenopéptidos.
- El selenio forma cadenas más cortas que el azufre; pero con la diversidad estructural suficiente para encontrarse alótropos de color rojo, grisáceo cristalino, y negro amorfo.
Imagen 35.
Estados de oxidación: -2,+2, 4, 6 Configuración electrónica: [Ar]3d104s24p4
Electronegatividad: 2,58 Radio Atómico: 103 pm
Punto de fusión: 494 K (221°C) Densidad: 4790 kg/m3
Punto de ebullición: 957,8 K (685°C)
- Telurio (Te): Número atómico 52 y peso atómico 127.60. Existen ocho isótopos estables del telurio. El telurio constituye aproximadamente el 10-9 % de la roca ígnea que hay en la Tierra. Se encuentra como elemento libre, asociado algunas veces con selenio, y también existe como telururo de silvanita (teluro gráfico), nagiagita (telurio negro), hessita, tetradimita, altaita, coloradoita y otros telururos de plata y oro, así como el óxido, telurio ocre. Por otra parte, cristaliza como un sólido grisáceo y posee características y propiedades de un metaloide. Es un elemento muy escaso en la corteza terrestre, hallándose en reducidísimas concentraciones en minerales raros.
Imagen 36.
Estados de oxidación: -2,+2, 4, 6 Configuración electrónica: [Kr]4d10 5s2 5p41
Electronegatividad: 2,1 Radio Atómico: 123 pm
Punto de fusión: 722,66 K (450°C) Densidad: 6240 kg/m3
Punto de ebullición: 1261 K (988°C)
- Polonio (Po): Es un elemento químico de número atómico 84, además es radioactivo y muy tóxico. Fue el primer elemento descubierto por Pierre y Marie Curie en 1898. Lo llamaron polonio en honor del país de origen de Marie Curie, Polonia.
- La mayor parte de la química del polonio se ha determinado usando 210Po, 1 Curie, el cual pesa 222.2 microgramos; trabajar con cantidades considerables es peligroso y se requieren técnicas especiales. El polonio es más metálico que su homólogo inferior, el telurio. Como metal, es químicamente parecido al telurio y forma los compuestos rojo brillante SPoO3 y SePoO3. El metal es blando y sus propiedades físicas recuerdan las del talio, plomo y bismuto. Las valencias 2 y 4 están bien establecidas; hay algunas evidencias de hexavalencia. El polonio está colocado entre la plata y el telurio en la serie electroquímica.
- Se conocen dos formas del dióxido: a baja temperatura, amarillo, cúbico centrado en las caras (tipo UO2), y a alta temperatura, rojo, tetragonal. Los halogenuros son covalentes, compuestos volátiles, y recuerdan a los análogos del telurio.
Estados de oxidación: 6, 4, 2, -2 Configuración electrónica: [Xe]4f14 5d10 6s2 6p4
Electronegatividad: 2,0 Radio Atómico: 135 pm
Punto de fusión: 527 K (254 °C) Densidad: 9196 kg/m3
Punto de ebullición: 1235 K (962°C)
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 30.
- Aplicaciones en las actividades humanas:
- Oxígeno:
- Principalmente, es utilizado en medicina como terapia para las personas que tienen dificultad para respirar debido a alguna enfermedad como enfisema o neumonía. El oxígeno gaseoso es venenoso para las bacterias anaeróbicas que producen gangrena (muerte de tejidos orgánicos), por lo que se emplea para eliminarlos. El envenenamiento por monóxido de carbono se trata también con oxígeno gaseoso.
- El alótropo ozono es empleado en una terapia denominada ozonoterapia para aliviar enfermedades como artritis, óseas, hepáticas y neurológicas entre otras. El ozono una vez introducido al organismo desencadena una serie de reacciones metabólicas positivas que ayudan a combatir todos estos trastornos.
- El oxígeno con un alto grado de pureza se emplea en los trajes espaciales para que los astronautas puedan respirar.
Imagen 38.
- Azufre:
- Es un elemento esencial para la vida de todos los organismos. Tres aminoácidos y dos vitaminas tiene azufre en su estructura. Está presente en la queratina que forma la parte externa del pelo, la piel o las plumas. Los huevos son ricos en azufre, lo cual es necesario para que se formen las plumas de los futuros pollitos.
- Es un elemento químico fundamental y un componente principal de los aminoácidos cisteína y metionina y, por lo tanto, indispensable para la síntesis de proteínas presentes en todos los organismos vivos. Por tal razón, muchos agricultores que cultivan alimentos orgánicos emplean azufre como un pesticida y fungicida natural.
- El ácido sulfúrico es sumamente necesario para una gran cantidad de industrias. Este compuesto se emplea en la elaboración de fertilizantes, tratamiento de aguas residuales, baterías de plomo para vehículos, extracción de mineral, eliminación de óxido de hierro, producción de nylon y obtención de ácido clorhídrico.
- El azufre se usa para vulcanizar caucho. La vulcanización es un proceso mediante el cual se calienta el caucho crudo en presencia de azufre, con la finalidad de tornarlo más duro y resistente al frío. El caucho vulcanizado se emplea para elaborar neumáticos para automóviles, mangueras, suelas de zapatos y discos de hockey sobre hielo.
Imagen 39.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 31.
- Selenio:
- El mecanismo de una fotocopiadora consta de un cilindro (o tambor) de aluminio recubierto de selenio. El selenio es fotoconductor, es decir, su conductividad eléctrica aumenta al ser expuesto a la luz. Gracias a esta propiedad del tambor, solo se fija el tóner en aquellas zonas del papel donde no llega luz del tambor, con lo que se obtiene una imagen de la página que se quiere fotocopiar.
- El selenio rojo o como seleniuro de sodio se emplea para proporcionar un color rojo carmesí al vidrio, barnices y esmaltes. También se puede usar para eliminar las tintas de color verde o amarillo ocasionados por otras impurezas durante el proceso de elaboración de vidrio.
- El compuesto sulfuro de selenio es un componente habitual en el champú anticaspa que elimina el hongo que origina la descamación del cuero cabelludo. Asimismo se puede destinar para tratar algunos problemas de la piel producidos por otros hongos.
Imagen 40.
- Telurio:
- Se emplea en la fabricación de células fotovoltaicas, que absorben la energía solar y la convierten en energía eléctrica.
- Se utilizó inicialmente como aditivo del acero para incrementar su ductilidad, como abrillantador en electroplateados, como aditivo en catalizadores para la desintegración catalítica del petróleo, como material colorante de vidrios y como aditivo del plomo para incrementar su fuerza y resistencia a la corrosión.
- Al igual que el selenio, es utilizado para teñir el vidrio, en este caso de color azul.
- Es usado como agente vulcanizador en el proceso de elaboración de caucho sintético y natural.
Imagen 41.
- Polonio:
- Se usa en dispositivos destinados a la ionización el aire para la eliminación de cargas electrostáticas en cepillos específicos para limpiar el polvo almacenado en películas fotográficas e impresiones.
- Por su parte, el isótopo Po-210 se emplea como fuente ligera de calor para proveer energía a las células termoeléctricas de ciertos satélites artificiales y sondas lunares.
Imagen 42.
- Efectos en el medio ambiente:
- Oxigeno: El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este oxígeno abastece las necesidades de todos los organismos terrestres que lo respiran para su metabolismo, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua.
Imagen 43.
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CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 33.
- Azufre: Puede encontrarse en el aire en varias formas diferentes. Puede provocar irritaciones en los ojos y garganta de los animales, cuando la toma tiene lugar a través de la inhalación del azufre en su fase gaseosa. El azufre se aplica extensivamente en las industrias y es emitido al aire, debido a las limitadas posibilidades de destrucción de los enlaces de azufre que se aplican.Los efectos dañinos del azufre en los animales son principalmente daños cerebrales, a través de un malfuncionamiento del hipotálamo, y así perjudicar el sistema nervioso; por último, puede dañar los sistemas enzimáticos internos de los animales.
Imagen 44.
- Selenio: Bajos niveles de selenio pueden terminar en suelos o agua a través de la erosión de las rocas. Será entonces tomado por las plantas o acabará en el aire cuando es absorbido en finas partículas de polvo. Es más probable que el selenio entre en el aire a través de la combustión de carbón y aceite, en forma de dióxido de selenio. Esta sustancia será transformada en ácido de selenio en el agua o el sudor. Las sustancias en el aire que contienen selenio son normalmente descompuestas en selenio y agua bastante deprisa, de forma que no son peligrosas para la salud de los organismos.
- Cuando el selenio es más móvil, las probabilidades de exposición a sus componentes aumentarán considerablemente. La temperatura del suelo, la humedad, las concentraciones de selenio soluble en agua, la estación del año, el contenido en materia orgánica y la actividad microbiana determinarán la rapidez con la que el selenio se mueve a través del suelo. En otras palabras, estos factores determinan su movilidad.
- Existe evidencia de que el selenio puede acumularse en los tejidos corporales de los organismos y puede ser transportada en la cadena alimenticia hacia niveles superiores. Normalmente esta biomagnificación de selenio comienza cuando los animales ingieren muchas plantas que han estado absorbiendo enormes cantidades de selenio, antes de la ingestión. Debido a la irrigación, las concentraciones de selenio en la escorrentía tienden a ser muy altas en organismos acuáticos en muchas zonas.
- Cuando los animales absorben o acumulan concentraciones de selenio extremadamente grandes, puede causar fallo reproductivo y defectos de nacimiento.
Imagen 45.
- Telurio: La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por medio de la inhalación de su aerosol.
- Riesgo de inhalación: La evaporación a 20°C es insignificante; sin embargo cuando se dispersa se puede alcanzar rápidamente una concentración dañina de partículas suspendidas en el aire. Efectos de la inhalación: Somnolencia. Boca seca. Gusto metálico. Dolor de cabeza. Olor a ajo. Náuseas.
- Efectos de la exposición a corto plazo: El aerosol de esta sustancia irrita los ojos y el tracto respiratorio. La sustancia puede tener efectos en el hígado y el sistema nervioso central. La exposición puede resultar en aliento de ajo. Se recomienda observación médica. Ingestión: Dolores abdominales. Estreñimiento. Vómitos.
- Peligros químicos: Cuando se calienta se forman vapores tóxicos. Reacciona vigorosamente con halógenos o interhalógenos provocando riesgo de incendio. Reacciona con el zinc con incandescencia. El siluro de litio ataca al teluro con incandescencia. Combustible. Las partículas dispersas en el aire forman mezclas explosivas en el aire.
Imagen 46.
- Polonio: Aunque el polonio se da en la naturaleza, se ha vuelto mucho más disponible para entrar en el agua, la comida, las células vivas y los tejidos a partir de la explosión de la minería que empezó poco después de la segunda guerra mundial.
Imagen 47.
5. Halógenos
- 5.1 Características generales del grupo.
El grupo 17 de la tabla periódica es también conocido como halógenos. El término halógeno procede del griego y significa formador de sales, por lo cual presentan comportamientos químicos semejantes, como el hecho de formar sales de sodio (Na) muy parecidas.
Los elementos que lo conforman son:
- Flúor (F) - No metal
- Cloro (Cl) - No metal
- Bromo (Br) - No metal
- Yodo (I) - No metal
- Ástato (At) - No metal
Son un grupo diverso, que puede hallarse a temperatura y presión ordinarios en los tres estados de la materia:
- Respecto al color, van del amarillo pálido (flúor) y verde amarillento (cloro), al rojo amarronado (bromo) y violeta o negro (yodo). El ástato en cambio no posee una vida media lo suficientemente larga para ser visto.
- Son sumamente reactivos, por lo que nunca se les encuentra en su forma monoatómica, sino como parte de otros compuestos. A lo sumo pueden hallarse formando moléculas biatómicas del mismo elemento (X2).
- Son elementos monovalentes (-1), es decir, necesitan un electrón para completar su último nivel de energía. Por eso, son todos elementos oxidantes. Igualmente, su electronegatividad es de 2.5 en la escala de Pauling (o menos), siendo el flúor el más electronegativo y decreciendo en el resto.
De todos los halógenos, el flúor y el cloro son los más abundantes en la naturaleza, en un porcentaje de 0,065% y 0,055% de la misma, respectivamente. Por su gran reactividad, están siempre formando parte de otros compuestos. Los mayores depósitos de cloro del planeta están disueltos en las aguas de los océanos, en forma de sal marina. Allí también se halla el bromo, aunque en muchas menores cantidades. El yodo se encuentra fijado en los tejidos de los mariscos y peces. El ástato, al ser un material radiactivo de corta duración, no se halla casi nunca.
- Flúor (F): Elemento químico de número atómico 9, miembro de la familia de los halógenos con el número y peso atómicos más bajos. Aunque sólo el isótopo con peso atómico 19 es estable, se han preparado de manera artificial los isótopos radiactivos, con pesos atómicos 17 y 22, el flúor es el elemento más electronegativo, y por un margen importante, el elemento no metálico más energético químicamente.
- Es un gas de color amarillo pálido a temperaturas normales. El olor del elemento es algo que está todavía en duda. La reactividad del elemento es tan grande que reacciona con facilidad, a temperatura ambiente, con muchas otras sustancias elementales, entre ellas el azufre, el yodo, el fósforo, el bromo y la mayor parte de los metales. Dado que los productos de reacción con los no metales son líquidos o gases, las reacciones continúan hasta consumirlo por completo, con frecuencia con producción considerable de calor y luz. En las reacciones con los metales forma un fluoruro metálico protector que bloquea una reacción posterior a menos que la temperatura se eleve. El aluminio, el níquel, el magnesio y el cobre forman tales películas de fluoruro protector.
- El flúor reacciona con violencia considerable con la mayor parte de los compuestos que contienen hidrógeno, como el agua, el amoniaco y todas las sustancias orgánicas, sean líquidos, sólidos o gases. La reacción del flúor con el agua es compleja y produce principalmente fluoruro de hidrógeno y oxígeno, así como cantidades menores de peróxido de hidrógeno, difluoruro de oxígeno y ozono. El flúor desplaza otros elementos no metálicos de sus compuestos, aun aquellos muy cercanos en cuanto a actividad química. Desplaza el cloro del cloruro de sodio y el oxígeno en la sílica, en vidrio y en algunos materiales cerámicos. En ausencia de fluoruro de hidrógeno, el flúor no ataca en forma significativa al cuarzo o al vidrio, ni aun después de varias horas a temperaturas hasta de 200ºC (390ºF).
Imagen 50.
- Cloro (Cl):
- Elemento químico de número atómico 17. El cloro existe como un gas amarillo-verdoso a temperaturas y presiones ordinarias. Es el segundo en reactividad entre los halógenos, sólo después del flúor, y de aquí que se encuentre libre en la naturaleza sólo a las temperaturas elevadas de los gases volcánicos. Se estima que 0.045% de la corteza terrestre es cloro. Se combina con metales, no metales y materiales orgánicos para formar cientos de compuestos.
- El cloro reemplaza al yodo y al bromo de sus sales. Interviene en reacciones de sustitución o de adición tanto con materiales orgánicos como inorgánicos. El cloro seco es algo inerte, pero húmedo se combina directamente con la mayor parte de los elementos.
- El primer proceso electrolítico para la producción de cloro fue patentado en 1851 por Charles Watt en Gran Bretaña. En 1868, Henry Deacon produjo cloro a partir de ácido clorhídrico y oxígeno a 400ºC (750ºF), con cloruro de cobre impregnado en piedra pómez como catalizador. Las celdas electrolíticas modernas pueden clasificarse casi siempre como pertenecientes al tipo de diafragma y de mercurio. Ambas producen sustancias cáusticas (NaOH o KOH), cloro e hidrógeno. La política económica de la industria del cloro y de los álcalis incluye principalmente la mercadotecnia equilibrada o el uso interno del cáustico y del cloro en las proporciones en las que se obtienen mediante el proceso de la celda electrolítica.
Imagen 51.
- Bromo (Br): Elemento químico de número atómico 35; por lo común existe como Br2; líquido de olor intenso e irritante, rojo oscuro y de bajo punto de ebullición, pero de alta densidad. Es el único elemento no metálico líquido a temperatura y presión normales.
- Muchos bromuros inorgánicos tienen uso industrial, pero los orgánicos tienen una aplicación más amplia. Gracias a la facilidad de reacción con compuestos orgánicos, y a la fácil eliminación o desplazamiento posterior, los bromuros orgánicos se han estudiado y utilizado como intermediarios químicos. Además, las reacciones del bromo son tan limpias que pueden emplearse en el estudio de mecanismos de reacción sin la complicación de reacciones laterales. La capacidad del bromo para unirse a posiciones poco usuales de las moléculas orgánicas tiene un valor adicional como herramienta de investigación.
- El bromo ataca mejor a elementos seminobles como el mercurio o a no metales como el arsénico, antimonio o fósforo que a algunos alcalinos (sodio seco y en frío). Esto se debe a la formación de bromuro de sodio (iónico) que impide la acción del halógeno con el metal, hecho que no sucede con los bromuros de los no metales que son covalentes. Trazas de humedad cambian radicalmente la situación: se forma HBr y HBrO, el primero muy ácido y el segundo muy oxidante; el agua se regenera actuando catalíticamente. Además el HBr disuelve cualquier óxido metálico que exista.
Si se pone bromo líquido anhidro con polvo metálico no siempre reaccionará instantáneamente, pero basta añadir una gota de agua y la reacción será muy enérgica.
- Yodo (I): Elemento químico de número atómico 53; es el más pesado de los halógenos que se encuentran en la naturaleza. En condiciones normales, el yodo es un sólido negro, lustroso, y volátil; recibe su nombre por su vapor de color violeta.
- La química del yodo, como la de los otros halógenos, se ve dominada por la facilidad con la que el átomo adquiere un electrón para formar el ion yoduro, I-, o un solo enlace covalente –I.
- El yodo es más electropositivo que los otros halógenos y sus propiedades se modulan por: la debilidad relativa de los enlaces covalentes entre el yodo y elementos más electropositivos; los tamaños grandes del átomo de yodo y del ion yoduro, lo cual reduce las entalpías (magnitud termodinámica) de la red cristalina y de disolución de los yoduros , en tanto que incrementa la importancia de las fuerzas de Van der Waals (fuerzas atractivas o repulsivas) en los compuestos del yodo, y la relativa facilidad con que se oxida éste.
- El único isótopo estable del yodo es el 127I (53 protones, 74 neutrones). De los 22 isótopos artificiales (masas entre 117 y 139), el más importante es el 131I, con una vida media de 8 días; se utiliza mucho en el trabajo con trazadores radiactivos y ciertos procedimientos de radioterapia.
- Se combina directamente con la mayor parte de los elementos; excepto los gases nobles, el carbono, el nitrógeno y algunos metales nobles. Los derivados inorgánicos del yodo pueden agruparse en tres clases de compuestos: aquéllos con más elementos electropositivos, es decir, los yoduros; los formados con otros halógenos, y los formados con el oxígeno. Los compuestos organoyódicos se organizan en dos categorías: los yoduros y los derivados en que el yodo se encuentra en un estado de oxidación formal positiva, en virtud del enlace con otro elemento más electronegativo.
Imagen 53.
- Ástato (At): Elemento químico de número atómico 85. Es un elemento muy inestable, que existe sólo en formas radiactivas de vida corta. Se han preparado unos 25 isótopos mediante reacciones nucleares de transmutación artificial. El isótopo con mayor tiempo de vida es el 210At, el cual decae en un tiempo de vida media de sólo 8.3 h. El isótopo más importante es el 211At y se utiliza en marcaje isotópico. El ástato se encuentra en la naturaleza como parte integrante de los minerales de uranio, pero sólo en cantidades traza de isótopos de vida corta, continuamente abastecidos por el lento decaimiento del uranio. La cantidad total de ástato en la corteza terrestre es menor que 28 g (1 onza).
- En solución acuosa, el ástato tiene propiedades similares al yodo excepto por las diferencias atribuibles al hecho de que las soluciones de ástato son, por necesidad, muy diluidas. Al igual que el halógeno yodo, se extrae con benceno cuando se halla como elemento libre en solución. El elemento en solución es reducido por agentes como el dióxido de azufre y es oxidado por bromo. Es el menos electronegativo de todos los halógenos. Tiene estados de oxidación con características de coprecipitación semejantes a las del ion yoduro, yodo libre y del ion yodato. Agentes oxidantes fuertes producen el ion astatato, pero no el ion perastatato. Es más fácil obtenerlo y caracterizarlo en estado libre por su alta volatilidad y facilidad de extracción con disolventes orgánicos.
Imagen 54.
- 5.2.1 Aplicaciones en las actividades humanas.
- Flúor:
- Es usado para elaborar televisores de pantallas plasma, pantallas planas y sistemas microelectromecánicos.
- En medicina es utilizado el flúor en ciertos antibióticos que intervienen en contra de una extensa gama de bacterias. Estos compuestos de flúor también son empleados en la preparación de anestésicos.
- Ciertos compuestos de flúor como fluoruro de sodio, fluoruro estañoso y monofluorofosfato de sodio, son agregados a las cremas dentales para prevenir las caries también es empleado como complemento de soldaduras, metalurgia, en la preparación de raticidas, en la industria del vidrio, en la fluoración del agua, entre otros.
- Se usa para la elaboración de halones. Los halones son hidrocarburos halogenados utilizados como agentes extinguidores de incendios, como por ejemplo, el freón.
- Es extensamente empleado en la producción de hexafluoruro de azufre, el cual es usado como dieléctrico, es decir, como aislante en la electrónica. Otro compuesto de flúor que es utilizado como aislante eléctrico es el politetrafluoruroetileno, un polímero mejor conocido como teflón. Este material es utilizado comúnmente en utensilios de cocina, como sartenes y ollas, debido a su capacidad de rozamiento baja y facilidad de limpieza.
- Cloro:
- El uso más comercial del cloro es en su forma de hipoclorito de sodio, cuya disolución en agua es llamada lejía.
- Este compuesto es utilizado abundantemente para eliminar las bacterias en las piscinas y en el agua potable. Asimismo se emplea en los desinfectantes y blanqueadores. De hecho el cloro es muy efectivo contra la bacteria Escherichia coli.
- El cloruro de polivinilo o PVC y otros plásticos son obtenidos a partir del cloro. El PVC se emplea para elaborar ropa, pisos, tejas del techo, cables eléctricos, tubos flexibles, tuberías, estatuas, camas de agua y estructuras inflables.
- Otro compuesto de cloro que posee importancia comercial es el cloruro de metilo, el cual es empleado en medicina como anestésico. De igual manera, se usa para fabricar algunos polímeros de silicona y para extraer grasas, aceites y resinas.
- El cloroformo, triclorometano o tricloruro de metilo, es un compuesto químico de fórmula química CHCl3 que puede obtenerse por cloración como derivado del metano o del alcohol etílico. Este compuesto se emplea como disolvente habitual en los laboratorios de química y biología, por ejemplo en la extracción de vitaminas y sabores. Entre otras aplicaciones del cloroformo es en la extracción y purificación de la penicilina y otros antibióticos. Además para la purificación de diversos alcaloides.
Imagen 56.
- Bromo:
- El bromo y sus compuestos son empleados en la medicina, específicamente el bromuro de potasio, el cual fue empleado en el siglo XIX como anticonvulsivo. En la actualidad es solo utilizado en animales, debido a que causa disfunciones neurológicas en los seres humanos.
- El bromuro que se obtiene del calcio, sodio y zinc se emplea para preparar soluciones específicas para la perforación de sal. También en la elaboración de aceites vegetales bromados que se emplean como emulsión en ciertas marcas de bebidas gaseosas.
- En menor medida, el bromo se usa en el mantenimiento de piscinas, específicamente en baños termales. Asimismo, en la desinfección de aguas industriales, como antiséptico e insecticida.
- En la industria textil es empleado en la fabricación de colorantes para telas.
Imagen 57.
- Yodo:
- Los compuestos de yodo se utilizan para tratar ciertas condiciones de la tiroides y del corazón, como suplemento dietético (en la forma de sales yodatadas) y en los medios de contraste para los rayos X.
- Los usos industriales principales se encuentran en la fotografía, en donde el yoduro de plata es uno de los constituyentes de las emulsiones para películas fotográficas rápidas, y en la industria de los tintes, en donde los tintes a base de yodo se producen para el procesamiento de alimentos y para la fotografía en colores.
- Otro uso significativo es para originar la lluvia con la finalidad de obtener mejoras en el campo de la agricultura. Esto se logra utilizando el yoduro de plata dispersado en las nubes.
- Ástato:
- El ástato tiene 31 isótopos elevadamente inestables, por lo que solo se han podido producir unos pocos microgramos en los laboratorios. Por esta razón, no presenta alguna aplicabilidad comercial, salvo en investigaciones científicas y médicas.
Imagen 59.
- 5.2.2 Efectos en el medio ambiente.
- Flúor:
- En el medio ambiente el flúor no puede ser destruido; solamente puede cambiar de forma. El flúor que se encuentra en el suelo puede acumularse en las plantas. La cantidad de flúor que tomen las plantas depende del tipo de planta, del tipo de suelo y de la cantidad y tipo de flúor que se encuentre en el suelo. En las plantas que son sensibles a la exposición del flúor incluso bajas concentraciones de flúor pueden provocar daños en las hojas y una disminución del crecimiento.
- Los animales que ingieren plantas que contienen flúor pueden acumular grandes cantidades de flúor en sus cuerpos. El flúor se acumula principalmente en los huesos. Como consecuencia, los animales expuestos a elevadas concentraciones sufren de caries y degradación de los huesos. Demasiado flúor también puede provocar la disminución de la cantidad de alimento tomado por el estómago y puede alterar el desarrollo de las garras.
Imagen 60.
- Cloro:
- Se disuelve cuando se mezcla con el agua. También puede escaparse del agua e incorporarse al aire bajo ciertas condiciones. La mayoría de las emisiones de cloro al medio ambiente son al aire y a las aguas superficiales.
- Las plantas y los animales no suelen almacenar cloro. Sin embargo, estudios de laboratorio muestran que la exposición repetida a cloro en el aire puede afectar al sistema inmunitario, la sangre, el corazón, y el sistema respiratorio de los animales.
- Las compañías papeleras utilizan cloro para blanquear el papel. Las plantas de tratamiento de agua y de aguas residuales utilizan cloro para reducir los niveles de microorganismos que pueden propagar enfermedades entre los humanos (desinfección).
Imagen 61.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 46.
- Bromo:
- Los bromuros orgánicos son a menudo aplicados como agentes desinfectantes y protectores, debido a sus efectos perjudiciales para los microorganismos. Cuando se aplican en invernaderos y en campos de cultivo pueden ser arrastrados fácilmente hasta las aguas superficiales, lo que tiene efectos muy negativos para la salud de las daphnia, peces, langostas y algas.
- Los bromuros orgánicos son también perjudiciales para los mamíferos, especialmente cuando se acumulan en los cuerpos de sus presas. Los efectos más importantes sobre los animales son daños nerviosos y daños en el ADN, lo que puede aumentar las probabilidades de desarrollar cáncer.
Imagen 62.
- Yodo:
- Se añade a casi cualquier sal. Es un ingrediente del pan, los peces marinos y las plantas oceánicas. El yodo está presente de forma natural en los océanos y algunos peces marinos y plantas acuáticas lo almacenan en sus tejidos.
- Muchas medicinas y limpiadores para heridas de la piel contienen yodo. También es un ingrediente de las tabletas purificadoras de agua que se usan para preparar agua potable.
- Es un material de construcción de las hormonas tiroideas que son esenciales para el crecimiento, el sistema nervioso y el metabolismo. Las personas que comen muy poco o nada de pan pueden experimentar carencia de yodo. Entonces la función de la glándula tiroides disminuirá y la glándula tiroides empezará a hincharse. Este fenómeno se llama estruma. Ahora esta afección es rara, ya que la sal de mesa lleva una pequeña dosis de yodo. Grandes cantidades de yodo pueden ser peligrosas porque la glándula tiroides trabajaría demasiado. Esto afecta al cuerpo entero; provoca taquicardias y pérdida de peso. El yodo elemental, I2, es tóxico, y su vapor irrita los ojos y los pulmones.
Imagen 63.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 47.
- Ástato:
- La cantidad total de ástato en la corteza terrestre es menor de 30 gramos y solo unos pocos microgramos han sido producidos artificialmente. Esto, junto con su corta vida, no deja ninguna razón para considerar los efectos del ástato en la salud humana. El ástato se estudia en unos pocos laboratorios de investigación donde su alta radioactividad requiere precauciones y técnicas de manipulación especiales. El ástato es un halógeno y posiblemente se acumule en la glándula tiroides como el yodo. Desde un punto de vista químico, se puede especular que su toxicidad será idéntica a la del yodo.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 48.
6. Conclusión.
Posterior a la información adquirida en la consulta académica, se concluye que:
1) La energía de ionización y la afinidad electrónica en el más alto grado, se evidencia en la familia de los halógenos, específicamente en el elemento Flúor, perteneciente al periodo 2.
2) De acuerdo a las características físicas y químicas de cada elemento mencionado, el Ástato se encuentra en la corteza terrestre en su menor cantidad y no presenta amplias aplicaciones en las actividades humanas.
3) Elementos como el Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Fósforo y Azufre juegan un papel importante entre el medio ambiente y los seres vivos; a fin de que la energía fluya a través de los ecosistemas y se conserven los procesos vitales.
4) Según las familias mencionadas en la consulta académica, 11 elementos son "no metales", 7 son "metaloides o metales en transición" y 2 son "metales".
5) El mayor radio atómico de los grupos mencionados, se encuentra en el grupo de los Carbonoides, en el elemento Plomo.
6) En los cuatro grupos mencionados, la mayoría de elementos difícilmente ceden electrones, por el contrario tienden a ganar más.
7) El Carbono es el elemento fundamental de la "Química Orgánica", siendo este el tema introductorio del 1° periodo académico. El hecho de que sea fundamental se debe a que esta rama estudia la estructura, propiedades, síntesis y reactividad de compuestos químicos formados principalmente por el Carbono e Hidrógeno.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CONSULTA: CARBONOIDES, NITROGENOIDES, ANFÍGENOS, HALÓGENOS 49.
7. Webgrafía
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