II.e.- Nitrogenoideos

Son los siguientes elementos: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto y constituyen el grupo 15 de la Tabla Periódica.
- El nitrógeno es un gas incoloro, el resto de los elementos del grupo son sólidos.
- Únicamente forman el 0,35 % de la masa de la corteza terrestre. A veces se
presentan nativos pero más habitual es encontrarlos como óxidos o sulfuros.

1. Propiedades:
- Configuración electrónica: ns²p³.
- El carácter metálico se incrementa según se desciende en el grupo. Así, mientras el nitrógeno es un no-metal típico, el fósforo, el arsénico y antimonio, considerados también como no-metales, presentan algunas propiedades metálicas y el bismuto es un metal pesado.
- El nitrógeno es un gas por formar moléculas biatómicas y el resto de los elementos son sólidos, si bien disminuyen los puntos de fusión a partir del arsénico, al descender el carácter covalente de los enlaces y aumentar el metálico.
- Al encontrarse los orbitales “p” semiocupados el potencial de ionización es bastante elevado, ya que es una estructura electrónica relativamente estable.
- Poseen estado de oxidación –3 frente a los electropositivos, y +3 y +5 frente a los electronegativos. El nitrógeno tiene todos los estados de oxidación comprendidos entre –3 y 5.
- Las combinaciones con oxígeno con E.O. = +5 son siempre ácidas, disminuyendo su fuerza según se desciende en el grupo, mientras que con E.O. = +3 el Bi(OH)₃ es básico; sin embargo, el resto de hidróxidos son ácidos, tanto más cuanto más arriba se encuentre el elemento en el grupo.
- Con E.O. = +3 el Bi(OH)₃ es básico.
- En cambio, el resto de hidróxidos con E.O. = +3 son ácidos, tanto más cuanto más arriba se encuentre el elemento en el grupo.
- Los hidruros de los elementos de este grupo son agentes reductores muy efectivos
- El fósforo, arsénico y antimonio, así como sus compuestos, son tóxicos.
- Los hidruros de los elementos de este grupo son agentes reductores muy efectivos.
- El fósforo, arsénico y antimonio, así como sus compuestos, son tóxicos.
Los puntos de ebullición (rojo) crecen de forma continua, pero no así los puntos de fusión (azul) cuyo máximo correspondería al Sb, no al As que sublima a 400ºC antes de llegar a fundir, por lo que sólo se le puede tener fundido a presiones altas.



2. Reacciones:
- No reaccionan con el agua o con los ácidos no oxidantes
- Reaccionan con ácidos oxidantes con excepción del nitrógeno.
- A temperatura y presión elevada y en presencia de catalizadores, el nitrógeno reacciona con hidrógeno formando amoniaco.
- El nitrógeno reacciona con metales formando nitruros.
- Sin embargo, solo con litio la reacción se produce a temperatura ambiente.


3. Métodos de Obtención
- El nitrógeno se obtiene a partir del aire por licuación de éste y posterior destilación fraccionada.
- En el laboratorio se obtiene por oxidación del amoniaco con óxido de cobre (II):
2 NH_{3 (g)} + 3 CuO_(s) -> 3 Cu_(s) + 3 H₂O_(g) + N_{2 (g)}

*También puede obtenerse por calentamiento del nitrito de amonio:

NH₄NO_{2 (s)} -> 2 H₂O(g) + N_{2 (g)}

Aplicaciones:
El nitrógeno se emplea como gas inerte en soldadura y en estado líquido para conservar células.
El fósforo se utiliza en pirotecnia y en la fabricación de cerillas.
El arsénico y el antimonio son semiconductores.
Muchos compuestos de nitrógeno y fósforo se utilizan como abonos y detergentes.